Лидия Владимировна Березкина, Венедикт Петрович Кляуззе
Эргономика

Предисловие

   Возникновение эргономики – результат переосмысления положения человека в современном мире науки и техники с учетом глубоких преобразований предметно-пространственной среды и самого человека. Комплексно изучая взаимодействие человека и технических средств, эргономика выступает в качестве одного из ответов практики на вопрос о стратегической основе, на которой возможно развитие техники, не вступающей в противоречие с жизненной перспективой человечества.
   Среди общих целей, стоящих перед эргономикой, можно выделить такие, как формирование особенностей и структур сознания человека, соответствующих целям разработки новейших технологий; творческое проектирование социотехнических систем; разработка принципов организации человекоориентированного производства.
   Многообразие технических средств определяется многогранностью человека, его отношением к объективному миру, его запросами, интересами и целями. Динамичность и усложнение жизнедеятельности человека требует постоянного совершенствования техники, и здесь главной задачей является выбор наиболее оптимальных путей ее развития. Задача достижения оптимальных контактов между человеком и техническими средствами не может быть решена без высокой проектной культуры, неотъемлемой частью которой должны стать фундаментальные знания о человеке и его деятельности.
   Проектирование в самом общем виде можно рассматривать как творческую активность, задающую изменения. Но именно дизайнерское проектирование может быть имманентно культуре, способно реализовать присущую ей проектность, осваиваемую человеком и развиваемую им в качестве творческой способности, воспроизводящей духовные и материальные богатства культуры и природы.
   Реализация требований эргономического обеспечения дизайнерского проектирования ведет к повышению эффективности техники и качества труда, сокращению сроков освоения системы «человек-машина-среда», экономии затрат физической и нервно-психической энергии работающего человека благодаря максимально допустимому в имеющихся условиях, согласованию технической части системы с возможностями и особенностями человека. Кроме того, в значительной степени повышаются потребительские качества дизайнерских разработок. Эргономика помимо научного обоснования проектного решения акцентирует внимание проектировщика на том, что сами цели проектирования формируются человеком как носителем определенных ценностей – нравственных, эстетических, культурных, национальных, исторических.
   В учебном пособии изложены материалы, дающие возможность комплексного изучения проблем взаимодействия человека и современных технических средств в определенной предметно-пространственной среде в процессе достижения цели деятельности.
   В результате изучения дисциплины «Эргономика» студент, получающий специальность «Дизайн», должен знать:
   • структуру и свойства системы «человек-машина-среда»;
   • структуру и содержание эргономических требований, номенклатуру эргономических показателей;
   • основные психические, психофизиологические и антропометрические характеристики человека, влияющие на эффективность его деятельности в системе «человек-машина-среда»;
   • методы оценки и способы контроля функционального состояния человека;
   • оптимальные характеристики рабочего места человека для осуществления различных видов деятельности;
   • оптимальные характеристики информационной модели, с которой взаимодействует человек;
   • методы и способы проведения эргономической экспертизы.
   Дисциплина «Эргономика» связана с профилирующей дисциплиной «Дизайн-проектирование», а также с другими дисциплинами типового учебного плана специальности, такими, как «История дизайна», «Теория и методология дизайна», «Цветоведение», «Охрана труда и техника безопасности». В данном учебном пособии эти связи выявлены и расставлены соответствующие акценты, что позволяет сформировать у дизайнера уже на этапе обучения целостное представление о задачах дизайнерского проектирования, связанных с учетом человеческого фактора, и способах их решения. В приложениях даются примеры выполнения заданий по отдельным темам: оптимизация устройств в соответствии с индивидуальными антропометрическими характеристиками, алгоритмы деятельности оператора и др. Имеется терминологический словарь.

1. Эргономика как наука. Предмет эргономики

1.1. Исторические и научно-технические предпосылки возникновения эргономики

   Предметно-практическая деятельность является социальной формой бытия человека и требует к себе пристального внимания. Через нее человек вступает в отношения с действительностью, превращая мир вокруг себя в определенное упорядоченное пространство, где действуют фундаментальные законы бытия с их внешними проявлениями и законы общественного развития. Многие свойства пространства часто носят диспозиционный характер, т. е. требуют специальной деятельности по их выявлению и актуализации.
   Человеческое знание длительное время было представлено единой натурфилософией, имело нерасчлененный вид. С накоплением знаний о внешнем мире и одновременно с возникновением практических потребностей начался процесс дифференциации наук, в результате которого формировались новые отрасли научного знания. Частные науки занимались изучением как новых форм и видов окружающей материи, так и отдельных сторон различных явлений. Изучение явлений с различных точек зрения обусловило развитие интеграции наук и сделало науку цельной системой.
   Появление науки «эргономика» характерно для данного ускоряющегося процесса. Она возникла на базе различных отраслей научного знания, предметом исследования которых является человек как субъект труда.
   Большую часть жизнедеятельности человека занимает труд. Он определяет место человека в природе и обществе, меру и качество всех получаемых им духовных и материальных благ. Человек, стремясь достигнуть значимой для него цели (в материальном, нравственном и социальном плане), вынужден подчинять этой цели характер и содержание своего труда. Труд поглощает физическую энергию человека, его интеллектуальные и духовные силы. При этом замена ручного труда механизированным (а в дальнейшем и автоматизированным), снижая физическую тяжесть труда, не устраняет, а в некоторых случаях увеличивает психологическую напряженность.
   Несогласованность технических параметров оборудования и возможностей человека работать на нем в условиях дефицита времени и информации, игнорирование и незнание разработчиков новой техники уровня интеллектуального и нравственного развития потенциальных пользователей, а также ряд других причин привели к значительному отставанию роста производительности труда от роста мощности применяемой техники.
   Решение проблем, связанных с внедрением в производство новой техники (технологий), оказалось разрешимым средствами отдельных наук и их эксплуатацией на современном этапе развития общества.
   Эргономика оформилась в самостоятельную научную дисциплину в 1950-х гг., но она имеет богатую предысторию. Вступая в жизнь, человек получает сложившуюся систему отношений и ценностей, в которой объективированы результаты предшествующей деятельности. Как производственная, так и бытовая сфера (представляя собой единство функциональных, экономических, социальных и эстетических норм и условий организации жизни человека в жилой и общественной среде) содержит в себе разнообразную информацию об эргономических характеристиках окружающих человека предметов, которые интуитивно угадывались и подсознательно учитывались при организации его деятельности.
   Предпосылки зарождения эргономики (с определенной долей условности) можно отнести к временам первобытного общества, когда человек научился сознательно изготавливать орудия, придавая им удобную для работы форму и расширяя тем самым возможности своего воздействия на окружающий мир. Как показывают археологические находки орудий труда, применяемых на ранних стадиях развития общества, все изменения, вносимые человеком в предметы природного происхождения, связаны с удобством их применения и функциональным назначением в соответствии с потребностями человека.
   Постепенно в обществе возникает осознание особой роли человека в процессе приспособления к окружающей среде и ее активного преобразования.
   В эпоху рабовладения положение раба низводилось до уровня орудия труда (неслучайно его называли говорящим орудием). Через тысячу с лишним лет (XVII–XVIII вв.) человека все так же отождествляли с машиной, но теперь уже исходя из других соображений. В этот период наибольшее развитие получила механика. Законы механики использовались для понимания различных сложных явлений. В частности, Рене Декарт (1596–1650) – французский философ, математик, физик и физиолог, один из создателей аналитической геометрии, довольно убедительно доказывал, что тела животных подобны машинам. Это мнение было перенесено и на человека. Философу-материалисту Жюльену Офре де Ламетри (1709–1751) принадлежала монография, написанная в 1747 г., которая так и называлась «Человек-машина». Немецкий философ и ученый Иммануил Кант (1724–1804) – родоначальник немецкого классического идеализма решал проблему соотношения человека и техники не столь прямолинейно, однако и он подчеркивал связь человека и техники, понимая человека как разумное существо, обладающее техническими способностями. Таким образом, начиная с эпохи машинного производства отчетливо проявляется тенденция к усовершенствованию связи человека со средствами труда.
   В 1857 г. польский ученый Войтех Ястшембовски опубликовал работу «Очерки по эргономии, или науке о труде, основанной на закономерностях науки о природе» (в Польше и сейчас используется термин «эргономия»).
   В 1882 г. французский физиолог Этьен-Жюль Маре (1830–1904) впервые при помощи высокоскоростной съемки (12 кадров в секунду) зафиксировал фазы движения человека при выполнении трудовых операций, что позволило их изучать в виде траекторий и последовательности этапов. В ХIХ в. возникли первые проблемы, связанные с действием человеческого фактора на технику. Проявились они на транспорте в лондонском метро: было отмечено несколько аварий, когда усталые машинисты в конце рабочего дня направляли свои поезда вместе с пассажирами в тупиковые ветви. Исследования показали, что не все люди способны заниматься подобной работой – для ее выполнения требуется предварительный психофизиологический отбор.
   Дальнейшее изучение трудовой деятельности связывают с именем Фредерика Уинслоу Тейлора (1856–1915) и относят к периоду образования крупного капиталистического машинного производства. Будучи руководителем сталелитейной компании, Ф. Тейлор наблюдал, как его рабочие грузят уголь, и пришел к выводу, что они работают нерационально. Он решил определить, сколько железной руды или угля человек может поднять на лопатах различного размера и при этом не устать.
   Был установлен оптимальный вес груза – 21 фунт (1 фунт = 0,453 кг), т. е. 9,5 кг. Далее он прохронометрировал движения рабочих во время выполнения других процессов. На основе этих исследований Тейлор создал систему, которую описал в книге «Принципы научного менеджмента». Система Тейлора очень точно расписывает действия рабочих: время выполнения – по секундам и движение – по миллиметрам. В экспериментах Ф. Тейлора рабочий рассматривался в качестве одного из элементов технологической системы производства, поэтому он обосновывал необходимость разделения его трудовых функций на элементарные операции и стандартизованные движения и мечтал, что в будущем произойдет максимальная подгонка человека к машине. Возмущенные рабочие инициировали судебный процесс, и некоторые достижения Тейлора были запрещены к практическому использованию как бесчеловечные.
   Исследования Тейлора помогли подойти к принципиально новой форме организации производства – конвейеру. Конвейер в современном виде придумал Генри Форд (1863–1947) – инженер-механик, а впоследствии главный инженер «Электрической компании Эдисона».
   В конце ХIХ в. автомобиль являлся предметом роскоши. Г. Форд решил сделать его доступным по цене всем слоям общества. В 1903 г. он основал компанию «Ford Motor Company», а в 1913 г. внедрил конвейерный метод сборки автомобилей. Трудовые функции на его заводах с этого момента предельно упростились. Производительность труда повысилась в 1,5 раза, соответственно повысилась и зарплата. В 1921 году на его предприятиях было выпущено более 1 млн легковых автомобилей.
   Принудительный ритм, задаваемый конвейером, держал человека в постоянном напряжении, лишал личностных, человеческих свойств, делал человека унифицированной деталью, придатком машины, которую в любой момент можно было легко заменить. Это привело к массовой деквалификации работающих. В связи с этим известно выражение Форда: «Мне нужны две руки, а мне в нагрузку дают голову и еще кучу всякого мусора».
   Предельно механистический подход Ф. Тейлора к изучению трудовой деятельности человека вполне согласовывался с основными положениями философского направления «бихевиоризм», формировавшимся приблизительно в это же время. Философской основой бихевиоризма является направление западной философии «прагматизм». Родоначальником прагматизма считается американский философ Чарльз Сандерс Пирс (1839–1914). В центре этого учения находится так называемый принцип прагматизма, определяющий значимость знания его практическими последствиями. Интеллектуальная деятельность рассматривается прагматизмом как деятельность, направленная не на понятийное воспроизведение объективной действительности, а на удовлетворение потребности в успешном действии, в проектировании наиболее эффективных реакций на внешние воздействия. Соответственно бихевиоризм отождествляет сознание и поведение. Своей основной задачей бихевиоризм считает связь (корреляцию) стимула и реакции. Механическое сочетание элементарных реакций на воздействия внешней среды – суть деятельности (поведения) человека. Обучение человека, согласно идеалам основоположника бихевиоризма американского психолога Джона Бродеса Уотсона (1878–1958), происходит путем «обусловливания» (мышечная реакция в результате повторных указаний связывается с определенным стимулом, который впоследствии начинает ее вызывать сам). Познание, по Уотсону, сводится к образованию у организмов (включая и человека) условных реакций. Психолог считал, что из ребенка можно вырастить любого человека – и вора, и гения. С 1921 г. он активно работал в рекламном бизнесе, применяя на практике принципы бихевиоризма – с помощью необходимого стимула можно вызвать у потенциального потребителя желательную реакцию, следует только найти такой стимул.
   В результате дальнейшего изучения трудовой деятельности в обществе начинает расти понимание того, что деятельность человека нельзя свести к совокупности чисто механических операций. Человеческая деятельность представляет собой форму реализации и развития целого спектра его способностей как личности.
   В конце XIX – начале XX в. в Германии, Англии, США организуются специализированные гигиенические и физиологические лаборатории, кафедры и институты, в которых изучается влияние на организм человека трудовых процессов и производственной среды. Трудовая деятельность изучается конкретными науками с целью достижения наивысшей производительности труда в условиях современного производства. Как главный фактор эффективности труда исследуется степень развития у человека потребности в труде. Делаются попытки изучения путей и средств превращения труда из внешней объективной необходимости во внутреннюю.
   Первые работы по определению профессиональной пригодности выполнил накануне Первой мировой войны немецко-американский психолог Гуго Мюнстерберг (1863–1916). В 1892 г. он организовал в Гарвардском университете психологическую лабораторию. Для производственной сферы предложил термин «психотехника». Под психотехникой Мюнстерберг понимал применение психологии к решению практических вопросов, связанных с трудовой деятельностью. Основными задачами психотехники на первом этапе ее развития он считал осуществление профессионального отбора и профессиональной ориентации. Мюнстерберг разработал системы тестов для профессионального отбора телефонистов, вагоновожатых, морских штурманов. Методика включала оценку их сенсомоторных реакций, стабильность и осторожность. В результате применения этой методики в одной из трамвайных компаний количество несчастных случаев резко снизилось. Началом формирования психологии труда в качестве самостоятельной научной дисциплины принято считать появление книг Г. Мюнстерберга «Психология и эффективность производства» (1913) и «Основы психотехники» (1914).
   Основы психологии труда развивались под воздействием медицины, физиологии, техники, социологии и политэкономии. Исходным моментом для включения той или иной дисциплины в решение проблем совершенствования труда служило признание того, что организация труда может дать бо́льшую производительность, чем его интенсификация, а экономические затраты на работника (его образование, медицинское обслуживание, улучшение бытовых и экологических условий жизни) оборачиваются прибылью в сфере производства.
   Прогресс науки и техники к концу XIX в. сказался не только на развитии промышленности, транспорта и градостроительства, но и вызвал изменения политического, демографического, культурного характера, уровня и стиля жизни, т. е. в целом значительно изменил облик всей цивилизации.
   Первая мировая война и связанное с ней развитие техники выявили проблему быстро развивающегося утомления и перенапряжения рабочих, занятых в военной промышленности. Наиболее профессионально подготовленные работники были мобилизованы в действующую армию. На производство пришли новички, что вызвало резкое увеличение количества травм. В 1915 г. в Англии был создан Комитет по изучению здоровья рабочих, занятых в военной промышленности, который после войны был преобразован в Совет по изучению здоровья промышленных рабочих.
   В США в 1921 г. появилась специальная компания «Psychology Co», которая занималась разработкой новых методов управления, в значительной степени учитывающих человеческий фактор.
   Идеи Тейлора, практическая реализация их Фордом и другими специалистами оживленно обсуждались в России еще до революции. Теоретические исследования в области физиологии и психологии труда в России связывают с работами Ивана Михайловича Сеченова (1829–1905). Его идеи стали предпосылками исследований человека в труде, проводимых Владимиром Михайловичем Бехтеревым (1857–1927) в психоневрологическом институте, основанным им в 1908 г. (Санкт-Петербург). Бехтерев опирался на учение о сочетательных (условных) рефлексах (психорефлексология или рефлексология), критиковал психоанализ Зигмунда Фрейда, но высоко оценивал достижения Тейлора.
   В 1918 г. на этой базе был создан Институт по изучению мозга и психической деятельности. Основная направленность работ института заключалась во всестороннем изучении человеческой личности, условий ее развития. Бехтерев предлагал комплексный подход к изучению трудовой деятельности. Внучка выдающегося ученого Н. П. Бехтерева, сама незаурядный ученый, до недавнего времени возглавляла созданный дедом институт.
   В 1918 г. в составе института был организован специальный отдел профессиональной психологии. Его возглавил Владимир Николаевич Мясищев (1892–1966). Развивая идеи В. М. Бехтерева о комплексном изучении трудовой деятельности, он считал целесообразным синтезировать человеческие знания с точки зрения их отношения к труду, предложил создать особую научную дисциплину – эргологию, а также подготовил проект создания Эргологического института. В 1920 г. проект нового института был одобрен Петроградским советом профессиональных союзов, но так и не был осуществлен. Многие работы С. М. Мясищева посвящены кожно-гальваническим показателям нервно-психического состояния человека.
   Почти одновременно с созданием института по изучению мозга и психологической деятельности по инициативе Алексея Капитоновича Гастева (1882–1941) в Москве был открыт Центральный институт труда путем слияния Института труда при Всесоюзном Центральном Совете Профессиональных Союзов и Института экспериментального изучения живого труда при Народном комиссариате труда СССР. Впоследствии на его базе была основана система научно-исследовательских институтов труда (НИИ труда) и его филиалов, в рамках которых проводилось изучение проблем труда. В исследованиях активно использовались идеи Тейлора, но этот факт не подлежал оглашению, так как Ленин был категорически против тейлоризма, считая его «научной системой выжимания пота». Правда, после личной встречи с Гастевым Ленин поддержал коммунистическую трактовку тейлоризма. Центральный институт труда продвигал научную организацию труда на основе концепции трудовых установок:
   • теории трудовых движений в производственных процессах и организации рабочего места;
   • методики рационального производственного обучения;
   • теории управленческих процессов.
   А. Гастев обладал разносторонними способностями: был поэтом и философом, имел широкий круг интересов, переписывался с Г. Фордом.
   Первая психотехническая лаборатория в институте была создана в 1922 г. И. Н. Шпильрейном, следующая в 1923 г. – при Народном комиссариате труда СССР. По ее образцу стали создаваться лаборатории в других союзных республиках. Лидер советской психотехники Шпильрейн был расстрелян в 1935 г. по обвинению в контрреволюционной пропаганде и троцкизме. После этого психотехническое движение сворачивается.
   Александр Александрович Богданов (Малиновский) (1873–1928) родился в городке Соколовка Гродненской губернии. С 1896 г. активный участник социал-демократического движения России, в 1903 г. примкнул к большевикам. Несколько раз избирался в Центральный Комитет Российской социал-демократической рабочей партии. Основная философская работа А. Богданова «Эмпириомонизм» (1904–1906) подверглась разгромной критике Ленина. Поддержанный Богдановым тезис Э. Маха и Р. Авенариуса «внешний мир – не независимо от нас существующая реальность, а только социально-организованный опыт наших ощущений» послужил толчком к написанию Лениным одного из своих главных философских произведений «Материализм и эмпириокритицизм». Создание А. Богдановым вместе с А. В. Луначарским и А. М. Горьким на острове Капри независимой партийной школы вызвало сильное раздражение Ленина. В 1909 г. Богданова исключили из партии.
   Богданов известен как автор утопических романов «Красная звезда» (1908), «Инженер Мэнни» (1912), которые сделали его имя популярным среди массового читателя. В «Красной звезде» он чуть ли не первым написал о ракетных двигателях, расщеплении атома, антиматерии, автоматике, вычислительных машинах, межпланетных перелетах и всеобщей организационной науке. После революции политикой Богданов больше не занимался, работал в Пролеткульте, преподавал политическую экономию в МГУ, являлся членом Коммунистической академии.
   Главным научным трудом Богданова считается «Тектология. Всеобщая организационная наука» (1913–1922), в которой впервые были рассмотрены вопросы управления человеком большими системами. Тектология стала предтечей общей теории систем, кибернетики. Математику же Богданов называл основной ветвью всеобщей организационной науки. В своем труде ученый сформулировал основные положения новой отрасли знания (ею впоследствии стала эргономика). Положения и принципы развития будущей науки предполагали принцип обратной связи системы и среды, принцип нередуцируемости качеств системы к сумме свойств составляющих ее элементов, проведение аналогий между различными и даже очень далекими друг от друга областями знания.
   В 1926 г. Богданов возглавил Институт борьбы за жизнеспособность (Институт переливания крови). Погиб, ставя на себе рискованный эксперимент по переливанию крови. Сегодня институт носит имя великого ученого.
   В 1920–1930-е гг. в стране на фабриках и заводах была создана широкая сеть психофизиологических лабораторий, где тесно сотрудничали психологи, физиологи, гигиенисты труда, инженерно-технический персонал предприятий, специалисты по организации и охране труда. Решение практических задач явилось той реальной основой, на которой укреплялись взаимосвязь и взаимодействие наук о труде.
   В Республике Беларуси организуются научно-исследовательские психологические центры. Один из первых психологических кабинетов был открыт в 1920 г. в Гомеле в педагогическом техникуме по инициативе Льва Семеновича Выготского (1896–1934). Л. С. Выгодский выступал против рефлексологии [1 - Рефлексология (рефлекс + …логия) – естественнонаучное направление в психологии, распространенное в 1900–1920-х гг. главным образом в России, сторонники которого полагали, что психическая деятельность человека является совокупностью рефлексов.], противопоставляя свои идеи бихевиоризму, занимался психологией искусства. В 1924 г. он перешел на работу в Московский институт психологии.
   В июне 1925 г. в Минске при Народном комиссариате труда БССР начала свою работу Центральная психотехническая лаборатория под руководством Серафима Михайловича Василейского (1888–1961). Основными направлениями работы стали теоретические и практические вопросы профессиональной консультации и отбора будущих специалистов. Работники лаборатории принимали активное участие в работе Всебелорусской ассоциации научной организации труда и Медико-педологической ассоциации при Народном комиссариате просвещения, проводили психологические исследования среди пограничников, водителей автомобилей, телефонисток и др.
   В 1939 г. С. М. Василейский был исключен из Горьковского государственного педагогического университета в рамках компании борьбы против лжеучения «педология». Докторскую диссертацию, которую он защитил в 1952 г., Всесоюзная аттестационная комиссия не утвердила.
   Исследования оптимальных условий взаимодействия человека и военной техники получили мощный толчок в годы Второй мировой войны. Новые виды техники требовали от людей не столько мышечной силы, сколько оперативного мышления. В связи с этим возникли проблемы, связанные с деятельностью человека, возможностями и ограничениями его психофизиологической деятельности. Эти проблемы нельзя было разрешить на уровне инженерных принципов моторно-временного анализа экономии движений. Потребовались междисциплинарные исследования человека во взаимодействии с военной техникой. Они явились началом становления эргономики как науки.
   Появление эргономики как науки неклассического типа было подготовлено кризисом мировоззренческих установок классического рационализма, формированием нового понимания рациональности (когда сознание ощущает свою зависимость от социальных обстоятельств, во многом определяющих установки познания, его ценностные и целевые ориентации). Проблема человека, рассматриваемого как исходный пункт и центральный предмет всякого философствования, становится одной из ведущих тем западной философии XX в. Радикальные перемены в социальной и политической жизни мира сделали необходимостью теоретическое осмысление возросших научных знаний о человеке.
   Импульсом для развития антропологических учений современной философии стали не только катастрофы Первой мировой войны, но и драматические события истории последующих десятилетий: социальные и политические преобразования, научно-техническая революция и ее последствия.
   В ответ на запросы времени в философии возникают и складываются такие течения антропологического направления, как феноменология, персонализм, экзистенциализм и собственно философская антропология. Представители этих течений стремятся найти основы и принципы свободной и творческой деятельности человека, его подлинного бытия, а через них – смысл и значения всякого другого бытия. В поисках путей духовного раскрепощения человека, преодоления отчуждения они исходят из убеждения, что современное человечество страдает не столько от отсутствия знаний и научных истин, от недостаточного проникновения в тайны объективного мира, сколько от неумения использовать достижения науки и техники на благо человека, от незнания природы самого человека, недостаточного проникновения в тайны его внутренней жизни.
   Антропологическая концепция одного из основоположников философской антропологии западно-германского философа Гельмута Плеснера (1892–1985) утверждает центральное, исключительное положение человека в мире, логически исключая теоцентричную картину мира и ставя на место божественного порядка порядок, ориентированный на человека. Природу человека Г. Плеснер определяет на основе анализа биофизических аспектов его существа и в свете тех данных, которые дают науки о духе и культуре.
   Представитель культурно-антропологической ветви философской антропологии Эрих Ротхаккер (1888–1965) главное внимание уделял позитивному определению свободы человека, его открытости миру, деятельной активности. Человек у него выступает как творец и носитель культуры, а сама культура рассматривается как специфическая форма выражения творческого ответа личности на вызов природы, как стиль жизни и способ ориентирования в мире. Специальная проблематика экзистенциалистской философии человека – проблема однократности, неповторимости, невозместимости и самоценности отдельного человеческого существования.
   Предметом философии утверждается не бытие само по себе, не законы его фактического существования, а разъяснение и раскрытие смысла бытия через объяснение человека. Таким образом, философия приобретает свою антропологическую направленность как учение о человеческих основаниях всего существующего.
   В некоторой степени это объясняет широкое распространение антропоцентрических принципов в проектировании технических средств, взаимодействующих с человеком. Если раньше развитие техники обеспечивалось успехами физико-математических, химических и других наук, то теперь решение этой задачи зависит от согласования свойств современных технических систем с физическими и психическими возможностями, эстетическими вкусами и другими социальными качествами человека. Усложнение взаимодействия человека и средств труда неизбежно выходит на уровень, когда их рациональное объединение не может быть осуществлено на эмпирической основе, требует применения данных науки, формирования комплексных программных дисциплин.
   После Второй мировой войны инженерно-психологические лаборатории в США получили статус правительственных агентств по типу ведомств сухопутных войска, флота и военно-воздушных сил. В рамках единых служб были объединены психологи, физиологи, антропологи, социологи.
   В Великобритании группа английских ученых (К. Маррелл, О. Едхолм, П. Рэндл и др.) в 1949 г. положила начало организации Эргономического исследовательского общества. Инициаторы создания общества были убеждены в том, что объединение ученых смежных научных дисциплин для совместной работы по решению общих проблем позволит добиться лучших результатов, которые в принципе не могут быть получены в рамках какой-либо одной из этих дисциплин. Тогда же был принят термин «эргономика» (от древнегреч. ergon – работа + nomos – закон).
   Первые научные работы, определяющие основные проблемы, цели и задачи эргономики, принадлежат английским ученым К. Марреллу, А. Чапанису, Д. Мейстеру, которые выпустили фундаментальные труды в этой области и впоследствии добились такой стадии развития эргономики, когда ее методики стали широко применяться различными специалистами, в том числе не имеющими специального образования.
   Аналогом термина «эргономика» в США является термин «человеческий фактор», который возник в результате буквального перевода американского выражения «Human factors engineering» (техника человеческого фактора) и обозначает область знания и новую профессию. Первый симпозиум по проблемам человеческого фактора в США был проведен в 1953 г., а в 1957 г. образовано Общество человеческих факторов. Подготовку кадров, специализирующихся на учете человеческих факторов, к 1970 г. осуществляли 42 университета США.
   В Японии работа по эргономическому обеспечению проектирования в составе отделов дизайна проводится с 1950-х гг. сначала в компании «Sony», а затем и в других компаниях.
   Международная эргономическая ассоциация (МЭА) была создана в 1961 г. Она включила специалистов свыше 30 стран. Официальным печатным органом ассоциации стал журнал «Applied Ergonomics», издающийся в Англии. Международная эргономическая ассоциация один раз в три года проводит международный форум по эргономике.
   Проблема роли и места человека в техногенном мире, специфика взаимодействия человека и создаваемой им техники все в большей степени актуализируются. Решение многих задач зависит от согласования свойств современных технических систем с физическими и психическими возможностями, эстетическими вкусами и другими социальными качествами человека, обеспечивая взаимную адаптацию человека и создаваемого им мира, как предметного, так и информационного.
   Эргономика взаимосвязана с такими научными дисциплинами, как психология, биология, медицина, экология, экономика, научная организация труда, охрана труда, техническая эстетика, кибернетика и др.
   В процессе становления эргономики как дисциплины сформировались основные концепции, школы и направления.
   Концепция инженерно-психологического проектирования смыкается с психологией. Инженерная психология рассматривается как отрасль психологии, изучающая процессы и средства информационного взаимодействия человека и машины. Борис Федорович Ломов (1927–1989) создал первую в СССР лабораторию инженерной психологии в 1959 г., а в 1972 г. он возглавил Институт психологии. Вместе с Ломовым эргономические исследования проводил В.Ф. Венда. Серьезные вопросы в рамках данного направления решались также в Московском государственном университете (А.А. Пископпель, Г.П. Щедровицкий).
   В 1970-х гг. в СССР темой формирования производственной среды в соответствии с требованиями эргономики и технической эстетики занимались В.П. Зинченко, В.М. Мунипов и др.
   Владимир Михайлович Мунипов (1931–2012) в рамках деятельности Всесоюзного научно-исследовательского института технической эстетики (ВНИИТЭ) создал первый в стране отдел эргономики. В разработках специалистов института проводилась линия на необходимость учета человеческого фактора не только на этапах разработки техники, но и на протяжении ее эксплуатации.
   Значительную роль в становлении эргономического знания сыграли идеи и исследования тенденций развития дизайна и эргономики в контексте формирования проектной культуры (О.И. Генисаретский), методология эргономического проектирования (Б.Г. Юдин), методы эргономического обеспечения проектирования (Г.М. Зараковский). В работах этих авторов закладывались представления о социальной результативности новой техники как важнейшем условии реализации потенциально заложенного в ней экономического эффекта, а обеспечение человеческого фактора развивалось в направлении создания общих правил эргономического проектирования. Отрасли дизайна и эргономики не всегда существовали вместе. Эргономическое обеспечение отдельно от дизайна имеется во многих технически насыщенных отраслях – в вычислительной технике (юзабилити), в авиации и космонавтике, в кораблестроении и др. После Второй мировой войны в СССР в оборонных отраслях промышленности эргономическое обеспечение проводилось отдельными специалистами, подчинявшимся главным конструкторам изделий. Данная ситуация продолжалась до создания межотраслевого координационного совета по эргономике (1970–1980-е гг.), объединившего основных специалистов этих отраслей. Совет координировал основные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в этом направлении, проводил большую организационную работу. В 1980-е гг. его возглавлял Иван Силаев, министр авиационной промышленности СССР (после распада СССР и приобретения Российской Федерацией независимости в 1991 г. он стал премьер-министром первого российского правительства).
   Трансформация теоретических взглядов отечественных специалистов шла по пути математизации (создания теории эргатических систем). Основатель направления «Эффективность, качество и надежность систем человек – техника» – Анатолий Ильич Губинский (1931–1990). Он и В.Г. Евграфов разработали принципы комплексной оценки надежности выполнения дискретных функций управления операторами. В 1982 г. в Ленинградском электротехническом институте (ЛЭТИ) впервые в СССР начинается переподготовка кадров по направлению «Эргономика в автоматизированных системах», там же создан первый ученый совет по присуждению ученых степеней по специальности «Эргономика». А. Губинский в 1989 г. организует Советскую эргономическую ассоциацию. Последователем данного направления в Республике Беларусь стал член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси Геральд Григорьевич Маньшин (1937), долгое время проработавший в Институте технической кибернетики Национальной академии наук Беларуси.
   За рубежом и в СССР с середины 1980-х гг. употребляется понятие «эргодизайн» для обозначения сферы деятельности, возникшей на стыке эргономики и дизайна. Развитие этого направления исследований связано с идеей системного подхода, что было вызвано усложнением проектируемых объектов, их встраиванием в общую социально-культурную среду (последнее нашло выражение в разработке дизайн-программ). Подход во многом был связан с принципиальным отказом от художественно-интуитивных методов в пользу системотехники и кибернетики. В сфере системного дизайна и соответственно системного учета человеческого фактора в дизайне активно заявили о себе Дж. К. Джонс, В.Т. Синглетон, Йуи Йама, У. Вудсон и Д. Коновер.
   В настоящее время в промышленно развитых странах эргономические исследования ведутся в самых различных областях человеческой деятельности, причем темпы, масштабы, направления развития эргономики и освоение ее результатов на практике позволяют говорить о том, что эргономика сегодня – неотъемлемая часть культуры современного общества. Последний Всемирный конгресс Международной эргономической ассоциации, который проводился 12–16 февраля 2012 г. в г. Рефеси (Бразилия), собрал около 2000 участников из 50 стран мира. Тема конгресса «Проектирование устойчивого будущего» свидетельствует об актуальности разработки ресурсов, которые направлены на удовлетворение потребностей человека не только в настоящем, но и в будущем. Основные выводы, к которым пришли участники конгресса, заключаются в том, что одной из основных проблем в области эргономики в ХХI в. будет проектирование и управление системами, которые удовлетворяют потребности пользователей с учетом требований совместимости с техническими средствами.

1.2. Место эргономики в системе наук

   Становление эргономики как научной дисциплины происходит на фоне интенсивного развития прикладных эргономических исследований и разработок. Практически неисчерпаемое и быстро растущее многообразие технических средств, которые приходится использовать человеку в своей деятельности, с необходимостью ставит задачу изучения самой этой деятельности. Эргономическое знание специфично тем, что характеризуется особой практической направленностью – направленностью на решение задач проектирования и оптимизации деятельности человека в человеко-машинных системах.
   Принято считать, что понятие «деятельность» относится к числу универсальных абстракций, которые, находясь в мыслительном пространстве соответствующей эпохи, задают этому пространству направление движения и определяют тип и характер самих предметов осмысления. В эргономике деятельность выступает в виде исходного онтологического представления и основания для построения предмета исследования.
   Таким образом, категория деятельности является важнейшей в системе эргономического знания. Как показывает работа «Эргономика: принципы и рекомендации: Методическое руководство» [2 - Мунипов, В. М. Эргономика: принципы и рекомендации / В. М. Мунипов [и др.]. М., 1983.], выполненная международным коллективом авторов под руководством В.М. Мунипова, деятельность в эргономике выступает в значении нескольких предметов:
   • предмета объективного научного изучения (в результате анализа деятельность расчленяется и воспроизводится в теоретических схемах и моделях в зависимости от конкретных эргономических задач);
   • предмета управления (представляет собой то, что подлежит организации в слаженную систему функционирования на основе совокупности принципов, сформулированных в эргономике, общей и социальной психологии, социологии труда);
   • предмета проектирования (ставит перед эргономикой задачу выявления способов и условий оптимальной реализации определенных видов деятельности);
   • предмета оценки (имеет различные критерии, такие, как эффективность, надежность, комфортность).
   Такая общая характеристика деятельности играет роль лишь методологического ориентира. Для решения научных и практических задач эргономики понятию деятельности придается конкретный и конструктивный смысл.
   Содержание деятельности является определяющим фактором развития личности, что связано с расширением целей личности и ее выходом за рамки эгоистических интересов, а также с возрастанием творческих элементов деятельности. Задачи эргономического подхода к организации трудовой деятельности связаны прежде всего с поиском эффективного сочетания стимулов и условий выполнения поставленной задачи. Целостность деятельности выступает во взаимосвязи потребностей, целеполагания и процесса формирования у субъекта целевых образов и программ, которые в идеальной форме представляют собой результаты трудовых действий.
   В данном общем описании содержания деятельности одним из первых по значимости факторов выступает целеполагание. Причем крайне важной чертой в процессе становления и формирования цели является ее объективная обусловленность. Будучи объективно обусловленным и необходимым фактором деятельности, цель, по существу, выражает противоречие между человеком и окружающей его действительностью. В этом плане сам непосредственный аспект деятельности может быть представлен как снятие (разрешение) названного противоречия.
   Источниками обоснования целей деятельности, осуществляемой в конкретно-исторических условиях, являются общественно-научные знания (естественнонаучные знания лежат в основе эргономического анализа условий деятельности; технические науки дают основания для углубленного изучения средств деятельности).
   С точки зрения определения эргономики как науки представляется важным вопрос о взаимосвязи ее предмета с предметами смежных наук. Процесс формирования эргономики, который продолжается и протекает в контакте со многими сферами научной и практической деятельности, позволяет говорить о базовых по отношению к эргономике науках и о комплексе научных дисциплин, специально вовлекаемых в эргономические исследования.
   Для решения многих практических задач эргономика использует результаты исследований социологии (прежде всего социологии труда). Социологические исследования позволяют конкретно связать принцип объективной детерминации деятельности с принципом активности субъекта. Такие социальные аспекты трудовой деятельности, как характер и содержание труда, соотношение различных стимулов и факторов удовлетворенности трудом, рациональная организация труда, представляют определенный интерес для эргономических исследований.
   Функциональная анатомия выясняет взаимосвязи особенностей строения органов и систем человеческого организма с характером их функционирования и является одной из отраслей науки, на стыке которых возникла эргономика. Особый интерес для эргономики представляют исследования взаимосвязи и взаимной обусловленности морфологических, биохимических и психических характеристик человека. В эргономике используется и получает дальнейшее развитие совокупность методических приемов, характерных для антропометрических исследований (с их помощью измеряют и описывают тело человека в целом, отдельные его части, а также определяют количественные характеристики их изменчивости).
   Психология выступает как базовая наука эргономики. Поскольку психологический фактор является составной частью человеческого фактора в технике, эргономика в полной мере использует сложившиеся в психологии методы исследования познавательной и исполнительной деятельности. По условиям своего возникновения, задачам и методам ближайшей к эргономике отраслью психологии является инженерная психология, изучающая, какие требования к техническим устройствам вытекают из особенностей человеческой деятельности. Эти требования сводятся к изучению процессов преобразования информации человеком-оператором и включают четыре основных этапа:
   • прием информации;
   • переработку принятой информации;
   • принятие решения;
   • осуществление управляющих воздействий.
   Быстрая смена средств автоматизации вызывает трансформирование инженерно-психологической проблематики, которая все больше смещается в область исследования принятия решений, организации диалогового взаимодействия с ЭВМ. Являясь отраслью психологии, инженерная психология рассматривает определенные аспекты взаимодействия человека и машины, и в этом отношении она одновременно выступает как один из разделов эргономики.
   В настоящее время отмечается тенденция к взаимному проникновению эргономики и экономической науки, обусловленная потребностями объективного развития производительных сил, изменением характера труда, необходимостью улучшения отбора и подготовки кадров, растущим значением рационализации и организации труда с целью эффективного использования человеческого фактора. Определение социально-экономической эффективности новой техники (ставшее актуальной проблемой экономической науки) является сферой, где перекрещиваются интересы экономики и эргономики. Возможности повышения производительности труда и, следовательно, экономической эффективности заложены в самой новой технике как таковой, но реализация этих возможностей происходит только тогда, когда техника творчески используется человеком в процессе производства. От того, как техника влияет на условия труда человека и условия жизни в обществе, зависит, в какой мере будет реализован потенциально заложенный в технике экономический эффект. В свою очередь возможности использования результатов эргономических исследований в различных отраслях народного хозяйства в существенной степени зависят о разработки круга проблем, связанных с определением социально-экономической эффективности новой техники.
   Эргономика опирается также на весь комплекс исследований физиологии труда, изучающей закономерности протекания физиологических процессов и особенностей их регуляции в ходе трудовой деятельности. Она реализует полученные результаты и стимулирует определение оптимальных характеристик трудового процесса, позволяющих достигнуть высокой эффективности труда, устанавливает изменения функционального состояния организма человека под влиянием его деятельности.
   Эргономика так или иначе связана со всеми науками, предметом изучения которых является человек как субъект труда, познания и общения. Тем не менее эргономика не тождественна смежным наукам о труде и не сводится к их сумме. Эргономическое исследование трудовой деятельности не допускает прямого заимствования концептуальных схем деятельности, разработанных в других дисциплинах (однако при изучении и проектировании новых видов деятельности эти концептуальные схемы могут трансформироваться адекватно поставленной задаче).
   Среди методов познания человеческой деятельности, сложившихся в других науках, в эргономике наиболее широкое применение помимо инженерно-психологических и психофизиологических получили методы моделирования и математические методы. Методы моделирования включают знаковое моделирование, математическое, предметно-математическое и предметное моделирование. В частности, предметное моделирование использует статические и функциональные макеты, воспроизводящие основные геометрические, физические, динамические и функциональные характеристики проектируемого объекта. С помощью таких макетов изучается трудовая деятельность в имитированных условиях труда с целью поиска оптимального варианта конструкции.
   Для формализованного описания и построения моделей деятельности человека в системе «человек-машина-среда» применяются математические методы с использованием при этом теории информации и массового обслуживания, математического управления и статистических решений.
   Эргономика не отменяет и не подменяет исследований, проводимых в других научных дисциплинах, а опирается на них, синтезирует их достижения. Через знания исследовательского порядка (так или иначе связанные с практической задачей) объективные знания, привлекаемые из других дисциплин, создают новое органическое целое. Проблема синтеза знаний и методов в эргономике предстает как организованный определенным образом исследовательский процесс. Этот процесс имеет свои результаты не только в сфере знания (в виде производства концептуальных конструкций), но и в практической деятельности.
   Возникновение эргономики с точки зрения развития наук можно рассмотреть на основании результатов историко-философского исследования Б. М. Кедрова, проанализировавшего эволюцию классификации наук, базирующуюся на положении о перерастании процесса взаимодействия наук в процесс формирования единой науки.
   В этом исследовании отмечается, что образ «классической» науки, детерминированной чисто познавательной целью, изучающей строго определенную сторону объекта, окончательно оформился в XVI–XVIII вв. В это время все научное знание было расчленено на ряд основных (фундаментальных) отраслей, т. е. отмечалось полное обособление одной специальности от другой. До середины ХХ в. развитие познания шло по пути углубляющегося синтеза наук, когда оформление комплексных наук позволяло добиться концентрации знаний обо всех сторонах изучаемого объекта в рамках единой науки и тем самым сделать такую систему знаний конструктивным руководством для практических действий.
   Эргономика свою короткую историю превращения из нечетко оформленного образования (научное движение) в научную дисциплину испытала различные типы самоопределения. В начале своего существования она трактовалась как практическая деятельность или технология. По мере развития своего концептуального аппарата эргономика рассматривалась как прикладная наука, фундаментальная наука, неклассическая наука.
   Начиная с середины 1970-х гг. в бывшем Советском Союзе интенсивно велись исследования, направленные на обоснование статуса эргономики как научной дисциплины. Развитие эргономики из области знаний, являющейся сферой прикладных исследований, в научную дисциплину рассмотрено в работе В.М. Мунипова, Н.Г. Алексеева и Н.И. Семенова. Процесс оформления эргономики обусловливается превращением деятельности человека в системе «человек-машина-среда» во всеобщий тип деятельности, характеризующийся высокой социальной значимостью.
   Методологическое содержание эргономической теории и вопросы дисциплинарной организации эргономики в разные годы исследовалось Б.Г. Юдиным, Н.Г. Алексеевым и А.Б. Шеиным, А.А. Пископпелем.
   Анализ эргономики в системе научного знания и инженерной деятельности проводится в работе В.К. Зарецкого. Согласно этим исследованиям, место эргономики в системе наук можно определить путем ее сравнения с классическими науками по следующим параметрам: объект, цели, тенденции развития, структура знания, субъект, язык, деятельность.
   Объект. Науки классического типа изучают устойчивые природные явления. Объект изучения науки в законах его функционирования мыслится как бы неизменным; его динамика обусловлена лишь динамикой погружения в глубь объекта по мере его познания.
   Науки неклассического типа имеют дело с объектом, изменяющимся под влиянием человеческой деятельности. Трудовая деятельность человека как объект эргономики изменяется в процессе исторического развития человека и общества, в процессе развития производительных сил и производственных отношений, совершенствования техники и технологии, характеризуется исчезновением одних и появлением других видов. Однако и развитие самой эргономики оказывает влияние на изменение ее объекта (так, внедрение эргономики в сферу быта существенно изменило объект эргономики, хотя это и не нашло отражения в перестройке ее концептуального и методического аппарата).
   Цели. Науки классического типа изучают объект, стремясь к постижению истины. Возможность использования научных знаний в прикладных целях на всех этапах развития науки играло второстепенную роль. В современных условиях практическая значимость является одним из существенных показателей уровня и качества научной разработки.
   Науки неклассического типа изучают объект не только ради познания, а прежде всего для того, чтобы направлять, активно влиять на деятельность человека, с которой этот объект связан. Прикладной аспект неклассических наук заключается не в применении знания, а в управлении деятельностью человека. Свое начало неклассическая наука берет в практической задаче, для решения которой она привлекает аппарат и методы других наук, осуществляет их интеграцию, формирует собственную сферу знания.
   Развитие эргономики детерминировано триединой целью, сформулированной как достижение максимума производства при гарантии полного здоровья и развития личности трудящихся. Очевидно, что все три компонента цели должны быть достигнуты на практике при создании соответствующих процессов, условий и средств труда. В то же время каждый из этих компонентов требует серьезного научного обеспечения, интеграции методов и концептуальных средств общественных, естественных и технических наук: если цель классической науки – познание мира, то неклассической – целенаправленное и осознанное управление его изменением.
   Тенденции развития. Тенденции развития во многом обусловлены целями научного познания в случае классических наук и проектно-конструктивными целями по отношению к неклассическим наукам. В первом случае (классические науки) познавательно-детерминированный процесс ведет ко все большему углублению знаний об объекте, дроблению его на самостоятельные объекты научного изучения, что проявляется в дифференциации наук, рождении все новых и новых ответвлений от базовой науки.
   Неклассические науки, развитие которых целедетерминировано, в идеале должны гарантировать достижение требуемого результата. Их развитие имеет тенденцию к максимальной интеграции всех необходимых для решения практической задачи знаний общественных, естественных и технических наук. В рамках неклассической науки тоже может возникать специализация. Так, в эргономике на относительную самостоятельность претендуют офтальмоэргономика, антропологическая эргономика, эргономическая биомеханика. Однако самостоятельность этих ответвлений относительна, так как ни одна из указанных областей не в состоянии собственными средствами обеспечить комплексное решение практической задачи.
   Структура знания. Характеризуя эргономическое знание, Н.Г. Алексеев отмечает его двухслойный характер, выделяя слой объектных представлений (знания о деятельности человека в системе «человек-машина-среда») и слой исследовательских представлений (знания об исследовании и проектировании системы «человек-машина-среда» как системного объекта). Двухслойный характер знания рассматривается здесь как отличительная особенность неклассических наук. Однако следует различать знания о том, как исследовать объект, и о том, как его проектировать. Собственно исследовательские представления фактически относятся к уровню специально-научной методологии и формируются в сфере знания любой развитой науки. Именно проектные представления, специально развиваемые для достижения основных целей, стоящих перед неклассической наукой, отличают последнюю по особенностям структуры знания от классической науки.
   В этом слое знаний эргономика выступает уже как практическая деятельность и стремится стать технологией управления объектом. Таким образом, если в классических науках знание гносеологично, то в неклассических оно методологично и технологично.
   Субъект. По мере дифференциации и специализации классических наук возрастает количество узких специалистов, проводящих исследования в рамках своей науки.
   Представитель неклассической науки не может быть узким специалистом, как не может быть и универсальным. Представитель науки неклассического типа – это человек, прежде всего владеющий соответствующим типом мышления, характеризующимся не только вооруженностью знаниями и методами, способный сформулировать задачу исследования, определить, что необходимо сделать для ее решения, и сформировать группу специалистов, которым это исследование будет по силам. Поэтому в «номенклатуру» средств неклассических наук наряду с расчетными, экспертными, проектными методами должны включаться методы соорганизации деятельности специалистов различного профиля, поскольку их участие необходимо для комплексного решения задачи. В сфере контакта неклассической науки с проектной деятельностью коллективный субъект становится скорее нормой, правилом, чем исключением.
   Язык. Язык классической науки, как правило, высокоспециализированный. Язык неклассической науки менее строг, насыщен заимствованными понятиями и терминами. В силу того что неклассическая наука имеет два полюса, один из которых лежит в сфере науки, а другой – в сфере практики, язык неклассической науки стремится стать системой взаимоотображенных терминов, используя термины из базовой научной дисциплины – те же, но преломленные при их включении в интегрированное знание, облаченные в форму, доступную потребителю знания.
   Для эргономики эта особенность весьма существенна, поскольку она пополняет свой понятийный и терминологический аппарат, опираясь практически на все науки о человеке, а также применяет язык технических наук.
   Деятельность. Данный параметр введен с целью подчеркнуть, что эргономика и подобные ей неклассические научные дисциплины являются и сферой знания, и сферой практической деятельности. Если не рассматривать классические науки как сферы приложения практической деятельности, то основные различия здесь сводятся к отличию познавательной деятельности от конструктивно-преобразовательной.
   Рассмотрение эргономики в контексте, с одной стороны, процессов интеграции и дифференциации наук, а с другой – инженерно-технической деятельности и усиления роли научного обеспечения позволяет охарактеризовать ее как науку неклассического типа, сочетающую в себе черты научной дисциплины и сферы практической деятельности. Создавая в качестве науки научные средства для решения практических задач, эргономика одновременно решает задачи научными средствами.
   Таким образом, эргономика олицетворяет собой определенный тип комплексной, проектно-ориентированной неклассической научной дисциплины, причем тип самосознания является для нее принципиальным, существенно определяющим пути ее развития.
   Закономерности взаимодействия человека или группы людей с создаваемым ими миром вещей является специфическим предметом исследования эргономики. Прогнозирование такого взаимодействия в конкретных условиях пользования составляет основное содержание класса эргономических задач.
   В то время как объективность знания состоит в его соответствии объекту, объективность замысла об объекте – в соответствии объекта замыслу о нем. Замыслы, связанные с совершенствованием деятельности по преобразованию предметного мира человека, выступают как организационные. Если научно-познавательные дисциплины направлены на создание знаний об изучаемой реальности, то проективно-преобразовательные, к которым с полным правом можно отнести эргономику, направлены на создание замыслов о новой, преображенной реальности. В таком смысле эргономика, интегрируя в своем концептуальном аппарате знания и методы общественных, естественных и технических наук, может быть рассмотрена как организационная дисциплина, активно включающаяся в процесс преобразования мира.

1.3. Основные понятия и определения

   Окончательная формулировка эргономики пока не найдена. Имеется лишь общепризнанное краткое определение ее содержания. Это нормальное положение вещей, так как узаконенное и унифицированное определение может оказать сдерживающее влияние на формирование молодой научной дисциплины. Существует достаточно широкий спектр подходов к определению природы и специфики эргономики. Если в начале становления научной дисциплины учеными были очерчены только границы эргономики в самом общем виде (как научные исследования взаимодействия человека и рабочей среды), то уже в 1970-е гг. существовало более 100 вариантов раскрытия содержания этого термина.
   В Советском энциклопедическом словаре (1988) зафиксировано следующее определение: «Эргономика – научное направление, изучающее человека (или группу людей) и его (их) деятельность в условиях современного производства с целью оптимизации орудий, условий и процесса труда и обеспечения необходимых удобств, содействующих развитию способностей работника».
   Сейчас эргономика рассматривает деятельность человека не только в производственной сфере. Возникнув в связи с задачами повышения надежности деятельности человека-оператора в сложных технических системах, эргономика долгое время претендовала лишь на усиление человеческих качеств производственной среды. Сегодня, опираясь на интеллектуальный потенциал философской антропологии, гуманистической психологии, на концептуальные психотехнические проекты, эргономика выстраивает достаточно цельный образ человека, что позволяет ей распространить свое влияние на любую область его деятельности и любую среду, в которой эта деятельность осуществляется. В частности, если раньше работа человека с компьютером рассматривалась лишь с позиций реализации, при которой использовались уникальные психофизиологические свойства человека по переработке информации, то сегодня в связи с развитием визуальных средств отображения информации, обеспечивающих виртуальное восприятие информации, ставится вопрос об эффективном дополнении мыслительных способностей человека на уровне продуктивного мышления, включая предвидение и интуицию, а также создание новых реальностей, создаваемых этим мышлением.
   Определение, принятое Международной эргономической ассоциацией в 2007 г., показывало, что область действия эргономики значительно расширилась, и звучало следующим образом: «Эргономика – это область приложения научных знаний о человеке к проектированию предметов, систем и окружений, используемых им».
   Еще одно определение было предложено на съезде Международной эргономической ассоциации в 2010 г.: «Эргономика – научная дисциплина, изучающая взаимодействие человека и других элементов системы, а также сфера деятельности по применению теории, принципов, данных и методов этой науки для обеспечения благополучия человека и оптимизации общей производительности системы».
   Научные дискуссии о предмете эргономики и ее задачах происходят и сейчас, но это не сказывается на развитии ее практики в промышленно развитых странах.
   Не исключая всего многообразия определений, в настоящее время наиболее приемлемым, содержащим основные элементы, необходимые для рабочего использования, на наш взгляд, является следующее определение: «Эргономика – научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности и направленная на оптимальное формирование этой деятельности».
   Предметом эргономики является изучение системных закономерностей взаимодействия человека с техническими средствами и средой в процессе достижения цели деятельности.
   Объект исследования эргономики – это система «человек-машина-среда».
   Общая цель эргономики – повышение эффективности деятельности и соответственно функционирования человеко-машинных систем, охраны здоровья и развития личности людей, участвующих в трудовом процессе.
   Система «человек-машина-среда» (СЧМ) – система, включающая в себя человека, машину, посредством которой он осуществляет трудовую деятельность, и среду на рабочем месте.
   Любая подобная система – это своего рода микроэлемент макросистемы, в роли которой выступает система производительных сил или производственная социотехническая система (любая организационная и техническая система, содержащая в себе в качестве элемента человека либо учитывающая его в составе производственного коллектива). Поэтому в системе «человек-машина-среда» проявляется ряд общих закономерностей развития производительных сил, которые обусловлены наличием в них материального (прежде всего технического) и субъективного (человеческого) начал. Одна из таких закономерностей касается определяющих моментов производительности общественного труда. Производительность общественного труда на каждом уровне развития производительных сил определяется, во-первых, совершенством техники, а во-вторых, накопленным производственным опытом людей, их навыками к труду. Все это находит свое отражение в эффективности системы «человек-машина-среда».
   Так как человек и техника являются основными элементами производительных сил, проблему «человек-машина» можно считать центральной проблемой научно-технической революции. Эта проблема решается исходя из анализа трудовой деятельности человека и может исследоваться как проблема «субъект труда – средства труда».
   Субъект – философское обозначение такой позиции человека в его деятельности, которая выражается в его активности, основанной на сознании и самосознании, на целеполагании и избирательности, осуществляемыми свободно, а не под влиянием биологических потребностей; тем самым субъект есть социокультурное образование, выражающее практическую и духовную позиции человека, обретенные им в историческом процессе выделения общества из животного мира и обретаемые индивидом всякий раз в процессе его социализации, приобщения к культуре.
   Техника представляет собой совокупность материальных искусственных средств целесообразной деятельности людей. Развитие техники на определенном этапе наталкивается на ограничение психофизиологических возможностей человека, и тогда происходит скачок в развитии техники, сущность которого – передача человеком техническому средству выполнения соответствующей функции своей деятельности. Точнее, человек передает техническому средству не сами функции производственной деятельности, а их непосредственное выполнение. Человек перемещается из сферы непосредственного участника в производственном процессе в сферу опосредованного участия.
   В эргономическом исследовании трудовой деятельности обобщаются различные частные описания этой деятельности как системы, образованной предметом, средствами, субъектом и связывающим их в единое целое процессом труда. Базируясь на фундаменте психологии, эргономика рассматривает труд в виде двух взаимодействующих планов: внешнего и внутреннего. Во внешнем плане субъект труда предстает как организатор процесса труда, обеспечивающий в меру своей работоспособности и квалификации определенное количество и качество труда. Результатом являются разнообразные продукты, полученные путем технологических преобразований предмета труда в процессе материальных и информационных взаимодействий с субъектом труда, опосредованных орудиями труда. Во внешнем плане деятельности реконструируется и материализуется также и ее внутренний план, представляющий собой образно-понятийную модель деятельности субъекта.
   Эргономическое проектирование деятельности обосновывает выбор средств и путей обеспечения высокопроизводительного и одновременно гуманного труда, гарантирующего высокое качество продукции.
   Функционирование системы «человек-машина-среда» происходит в определенных социальных условиях. Отношения системы и социальных условий выступают как отношения содержания и формы. Социальные условия образуют историческую форму ее существования, функционирования и развития. Как и любая форма по отношению к содержанию, социальные условия не могут изменить логику развития системы – они могут лишь ускорить либо замедлить это развитие. Поэтому анализ системы можно проводить до некоторой степени абстрагируясь от социальных условий, однако ее развитие может быть полностью понято лишь в контексте целостного развития общества.
   Рассмотрение человеко-машинной системы требует определенного семантического подхода. Прежде всего необходимо выделить ее основные компоненты.
   Обычно систему «человек-машина-среда» обозначают в виде треугольника взаимоотношений, или взаимодействий (рис. 1.1).

   Рис. 1.1. Графическое представление системы «человек-машина-среда»

   На рисунке наглядно представлены компоненты системы, соединенные между собой стрелками, символизирующими их влияние друг на друга.
   Человек в системе «человек-машина-среда» (в производственных системах используется термин «человек-оператор») – человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с объектом воздействия, машиной и средой на рабочем месте при использовании информационной модели и органов управления.
   Машина в системе «человек-машина-среда» – это совокупность технических средств, используемых человеком-оператором в процессе деятельности.
   Среда в системе «человек-машина-среда» – совокупность физических, химических, биологических и психологических факторов, воздействующих на человека на его рабочем месте в ходе его деятельности.
   Взаимодействие – процесс влияния тел друг на друга, наиболее общая, универсальная форма изменения их состояния. Взаимодействие определяет организацию системы, в которой оно проявляется. Во всякой целостной системе взаимодействие тел сопровождается взаимным отражением свойств. При описании человека, машины и среды в условиях их взаимодействия (в условиях системы) мы наблюдаем их взаимное влияние и взаимную перестройку, так как и человек, и машина, и среда тоже представляют собой системы, только более низкого порядка.
   Для большинства систем характерно наличие в них процессов передачи информации и управления. Система «человек-машина-среда» высокоорганизованная, а ее управление является функцией такого рода систем. Управлению присущи сбор и обработка информации, ее анализ, установление цели деятельности и выработка способа ее достижения, а также контроль за деятельностью.
   Информация представляет собой меру организации системы. Если в предмете происходят изменения, отражающие воздействия другого предмета, то можно сказать, что первый предмет становится носителем информации о втором предмете. Без информации невозможна обратная связь как основной элемент управления, означающий обратное воздействие управляемого процесса на управляющий орган, будь то человек или машина. Здесь основную роль в переработке информации в рамках системы «человек-машина-среда» играет человеческий мозг, свойство которого отражать и познавать внешний мир предстает как звено в развитии процессов, связанных с передачей и переработкой информации.
   Деятельность человека-оператора – процесс, осуществляемый оператором для достижения поставленных перед данной системой целей и состоящий из упорядоченной совокупности действий человека. Процесс деятельности протекает как ряд элементов деятельности в последовательности, соответствующей иерархии «цель – программа действий». Каждой цели соответствует программа действий более высокого порядка. Модель действия определяется как «сравнение – измерение – обратная связь».
   Качество деятельности человека-оператора – совокупность свойств деятельности оператора, обусловливающих ее выполнение в конкретных условиях.
   Надежность человека-оператора – свойство человека сохранять работоспособное состояние в течение требуемого интервала времени. Надежность обеспечения своевременной деятельности оператора (P -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

) определяется по формуле:

   где N -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– количество несвоевременно решенных задач, N – общее число решаемых задач.
   Ошибка оператора – неправильное выполнение или невыполнение оператором предписанных действий.
   Надежность безошибочной (предписанной) деятельности оператора (P -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

) определяется по формуле:

   где N -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– количество ошибочно решенных задач, N – общее число решаемых задач.
   Рабочее место оператора – часть пространства в системе «человек-машина-среда», оснащенная средствами отображения информации, органами управления, вспомогательным оборудованием и предназначенная для осуществления деятельности оператора.
   Постоянное рабочее место – место, на котором работник находится большую часть своего рабочего времени (более 50 % времени смены или более 2 ч непрерывно).
   Непостоянное рабочее место – рабочее место, на котором человек-оператор находится меньшую часть своего рабочего времени (менее 50 % времени смены или менее 2 ч непрерывно).
   Средство отображения информации – это устройство в системе «человек-машина-среда», предназначенное для восприятия оператором сигналов о состоянии объекта воздействия, всей системы, а также управления ими.
   Средства отображения информации предназначены для различных анализаторов человека-оператора (зрительный, слуховой, тактильный и т. п.) и предоставляют собой сигнализаторы, мнемосхемы, мониторы персональных компьютеров.
   Орган управления – техническое средство в системе «человек-машина-среда» для передачи управляющих воздействий от оператора к машине.
   Технические средства разрабатываются в расчете на различные части тела человека-оператора (руки, ноги, пальцы и т. д.). К ним относятся кнопки, тумблеры, выключатели, педали, руль, мышь, джойстик, тачпад, трекбол.
   Показатели эргономические – показатели уровня качества изделия, используемые для определения соответствия изделия эргономическим требованиям и характеризующие систему «человек-машина-среда».
   Эргономические свойства системы «человек-машина-среда» – свойства структурных функциональных элементов системы, обусловленные характеристиками человека; подразделяются на базовые (анатомические, биомеханические, физиологические, психофизиологические, социокультурные) и производные (социальные ориентации и мотивационные установки, знания, умения, навыки, характеристики психофизиологических систем адаптации к определенным условиям деятельности – ее интенсивности, микроклиматическим факторам, социальным факторам, уровню риска).
   Эргономическая норма – функциональный оптимум, под которым понимают протекание всех процессов в системе «человек-машина-среда» с наиболее возможной слаженностью, надежностью, экономичностью и эффективностью.
   Для достижения эргономической нормы необходимы в каждом конкретном случае изучение, проектирование и формирование таких эргономических свойств процесса, средств и условий трудовой деятельности человека, которые обеспечили бы необходимое качество этой деятельности по критериям ее результативности и минимизации расхода человеческого ресурса – уровней психологического и физиологического напряжения, времени профессиональной подготовки, сохранности здоровья, удовлетворенности трудом.

   Контрольные вопросы
   1. Какие исторические события явились причинами возникновения эргономики как самостоятельной научной дисциплины?
   2. Какие философы занимались проблемами отношений человека и машины (технических средств)?
   3. Какие ученые исследовали трудовую деятельность человека?
   4. Какие теоретические работы, посвященные эргономике, получили наибольшую известность?
   5. Где и когда было организовано Эргономическое исследовательское общество?
   6. Как возник термин «эргономика»?
   7. Какие существуют основные концепции, школы и направления современной эргономики?
   8. Как трактуется категория деятельности в эргономике?
   9. Что лежит в основе эргономического анализа деятельности?
   10. Какие научные дисциплины вовлекаются в эргономические исследования?
   11. Каким образом проходил процесс формирования эргономики как самостоятельной научной дисциплины?
   12. Какие авторы рассматривали вопросы методологического содержания эргономики?
   13. По каким параметрам определяется место эргономики в системе наук?
   14. Как формулировалось определение эргономики в процессе ее становления и развития?
   15. Что является предметом и объектом эргономики как науки?
   16. Какова основная цель эргономики?
   17. Почему проблема «человек-машина» является центральной проблемой научно-технической революции?
   18. Что представляет собой система «человек-машина-среда»?
   19. Как графически можно представить систему «человек-машина-среда»?
   20. Что является мерой организации системы «человек-машина-среда»?
   21. Как определяется безошибочность действий человека в системе «человек-машина-среда»?
   22. Какие основные понятия и определения используются в эргономике?

2. Человек как элемент системы «человек-машина-среда»

2.1. Принципы построения системы «человек-машина-среда»

   Принципы построения системы «человек-машина-среда» сложились в результате научных исследований и философского осмысления последовательно развивающихся отношений человека и техники.
   Не вызывает сомнения, что ведущим фактором нашего времени является техника, основанная на науке. Для оптимистической веры в прогресс в конце XIX в. техника имела значение последнего, эффективного орудия, способствующего триумфальному шествию Разума и Добра. Однако по мере ее развития все более усиливалось внимание к человеческому измерению прогресса. С бурным ростом техносферы и применением новой информационной технологии на уровне массового сознания получают распространение пессимистические оценки возможностей научно-технического решения проблем техногенного общества. Представления о неограниченной автоматизации труда как главном критерии эффективности деятельности изменились в связи с констатацией ряда негативных воздействий на человека разнообразных технических нововведений.
   Противоречивость научно-технического прогресса состоит в том, что наряду с огромными положительными результатами он несет в себе и определенные отрицательные социальные последствия. Техника в широком смысле не является абсолютным благом (техническое действие никогда не может быть «чистым» в достижении поставленной цели). Она всегда имеет негативные побочные эффекты. История технической цивилизации показывает, что рациональное планирование техники, если оно оторвано от гуманистических целей и ценностей, способно порождать иррациональные последствия, иметь разрушающее воздействие на человеческое бытие. Отсюда – боязнь утраты гуманистических идеалов и нравственных нормативов в современном обществе, опасение, что человек в конце концов превратится лишь в придаток машины.
   Современный философский анализ техники направлен на обоснование социально-гуманитарной оценки технического прогресса. Немецкий философ Мартин Хайдеггер (1889–1976) считал технику движущей силой новоевропейской истории, но видел в ней и величайшую опасность для человека. Философ рассматривал технику как новый и всемирно-исторический радикальный способ отношения к бытию и предполагал, что опасность техники заключается не в уничтожении человека, а в преобразовании его сущности. М. Хайдеггер отдавал себе отчет в универсальном характере научно-технического прогресса, пронизывающем все сферы современной жизни и культуры, и был далек от мысли «оградить от воздействия техники те или иные массивы жизненного мира». Он стремился искать объяснение феномену техники не в противопоставлении его культуре, а исторически, в единстве их истоков. Техника – это становление «высших» возможностей бытия посредством людей. Хайдеггер характеризует технику как ценность особого рода, причем не утилитарную, а вселенского масштаба, которую по значению можно сопоставить с ценностью истины, так как техника по Хайдеггеру – это важнейший способ (наряду с другими) выявления внутренних, глубинных свойств самого бытия. Техника как «обнаружение» выявляет то, что до поры до времени скрыто в бытии: ее развертывание есть в некотором роде выполнение людьми «обязательств» перед жизнью, поскольку высшие возможности бытия могут быть полностью реализованы лишь посредством человеческой деятельности. Он показал, что вторжения техники многообразны и в отдаленной перспективе даже трудно предсказуемы. Технологическая предопределенность едва ли не фатальна для человека в том смысле, что содержат в себе некую непререкаемую заданность мышления, поведения, сознания. Опасность существует там, где человек бездумно приводит в движение технику либо беспомощно восстает против нее, не ищет способа проникнуть в ее сущность.
   В концепции одного из основателей экзистенциализма Карла Ясперса (1883–1969) содержатся важные в мировоззренческом отношении представления о сущности техники и об усиливающейся технизации окружающей среды. Он считал: «техника направлена на то, чтобы в ходе преобразования трудовой деятельности человека преобразовать и самого человека. Человек уже не может освободиться от воздействия созданной им техники. И совершенно очевидно, что в технике заключены не только бесконечные возможности, но и безграничные опасности».
   Философский анализ эпохи под углом зрения духовных приобретений и потерь, связанный с утверждением технической цивилизации, у представителей Франкфуртской школы (М. Хоркхаймер, Т. Адорно, Э. Фромм, Г. Маркузе и др.) выливается в констатацию конфликта между традиционными для европейской культуры представлениями о человеке как о творческом субъекте с сугубо личностным способом реализации любых видов деятельности и осознанием глубокой, неявной, повсеместной детерминированности всех сфер жизни и деятельности современного человека опосредующими универсальными связями научно-технического прогресса.
   Многие западные философы видят резервы гуманизации техники в развертывании самого технического прогресса. Так, например американский социолог и публицист-футуролог Алвин Тоффлер (г.р. 1928) рассматривает изменения в общественной жизни как прямой рефлекс развития новой технологической базы. Он считает, что техника, породив массу противоречий и социальных коллизий, призвана их устранить, раскрывая свой потенциал. Именно в технике он видит импульс социальных преобразований и культурных нововведений.
   Изменение техники есть функция от эволюции общественно-экономической структуры, а сам термин «техника» имеет широкий мировоззренческий смысл – под ним подразумеваются не только механизмы и машины, но и рациональность определенного типа.
   На рубеже XXI в. изменилось содержание производства. Если раньше под производством подразумевали главным образом производство товаров, т. е. сугубо экономический процесс, в котором человек выступал как «часть частичной машины» (К. Маркс, Ф. Энгельс. Полное собрание сочинений. Т.23, с. 433–434), как средство производства товаров, то теперь человек выдвигается на первое место, утверждается доминантность гуманистического подхода к производству, в котором отношения развития талантов и способностей, а следовательно, и развитие социальных и интеллектуальных технологий должны первенствовать, иметь приоритетное значение по сравнению с утилитарными технологиями.
   Известно, что источником развития предметов и процессов, сопровождающих их, являются внутренние противоречия элементов, из которых они состоят. Прогресс техники происходит именно потому, что между человеком и техникой складываются отношения единства противоположностей. Противоположность делает их взаимодействие особенно чувствительным и динамичным. Всякое изменение одного какого-либо элемента системы в какой-то мере нарушает единство, требуя соответствующего изменения другого элемента. Когда человек работает с объектом в системе, в которую сам включен, то насильственное и грубое переделывание объекта может вызвать катастрофические изменения для самого человека, так как, трансформируя объект, он изменяет свои собственные функции. В этом случае неизбежны определенные ограничения его деятельности, ориентированные на выбор только таких возможных сценариев изменения мира, в которых обеспечивается стратегия выживания. Эти ограничения основываются не только на объективных знаниях, но и на определенных нравственных ценностях, понимании приоритета добра, красоты и человеческой жизни.
   Идея «человека в машине» материализуется, приобретает форму объективной реальности, существующей вне и независимо от сознания людей. Машина как орудие труда человека развивается «по своим» законам, присущим ей и отличным от законов развития человека. Противоречие человек-машина носит непарный, неполярный характер, так как оно образовано из сторон, имеющих различную сущность и развивающихся по различным законам. Поэтому в развитии каждого технического средства возникают не две, а множество самых разнообразных возможностей.
   Можно выделить несколько основных принципов организации системы «человек-машина-среда».
   Принцип антропоцентризма (от греч. anthropos – человек) выражает приоритетную роль человека в системе «человек-машина-среда». В соответствии с этим принципом сначала в системе проектируется человеческая деятельность, определяются его основные функции и лишь после этого разрабатываются технические средства для ее осуществления.
   Ранее антропоцентризм рассматривался в рамках инженерной психологии (установлен Б. Ф. Ломовым). Объектом исследования эргономики объявлялась вся система «человек-машина-среда», но человек рассматривался ее главным элементом. Как аналог понятия «антропоцентризм» иногда применялось понятие «принцип гуманизации труда», подчеркивающий то, что человек играет ведущую, творческую роль в процессе труда.
   Усложнение техники привело к резкому росту ее стоимости и значимости в системе «человек-машина-среда». Соответственно «цена» ошибки человека при управлении сложными объектами и процессами тоже возросла.
   Сегодня лидирующая роль человека подвергается ревизии, поскольку из-за чрезмерной передачи человеку управляющих функций тот зачастую с ними не справляется. За последние десятилетия более 80 % техногенных происшествий случилось по вине человека (так называемый человеческий фактор). Серьезная авария на атомной электростанции в Чернобыле в 1986 г. произошла потому, что операторы не были обучены всем вариантам анализа информации при управлении энергоблоком и вместо того, чтобы остановить ядерную реакцию, «разогнали» реактор. Известно выражение академика В.И. Легасова, ученого с мировым именем в области ядерной и плазменной технологий, энергосберегающей технологии и водородной энергетики, члена правительственной комиссии по расследованию причин и по ликвидации аварии на ЧАЭС: «Я за уважительное отношение к эргономике. Чернобыль учит этому».
   По статистике Межгосударственного авиационного комитета, который занимается расследованием всех авиакатастроф на территории стран СНГ за последние пять лет, 70 % происшествий также связаны с человеческим фактором. В данном случае под человеческим фактором подразумевают ошибку специалиста с последующим возложением на него вины и ответственности.

   Примеры
   1. Столкновение российского самолета ТУ-154 с самолетом США в 2002 г. над Боденским озером. Диспетчер, заменяющий отсутствующего сотрудника, не справился с объемом информации и дал пилоту самолета неправильный приказ. Тот, несмотря на то, что автоматическая аппаратура на его рабочем месте предлагала другие действия, выполнил его. После этой аварии в инструкцию было введено правило – в случае противоречия команд диспетчера и системы TCAS подчиняться компьютерным командам.
   2. Авария самолета А-320 в Адлере в 2001 г. Пилот в темноте перепутал положение верх-низ на «авиагоризонте» и резко опустил нос самолета.
   3. Авария в Перми. Сентябрь 2008 г. Иностранный прибор «Авиагоризонт» показывает наклон самолета в продольной и поперечной плоскостях. Российский прибор того же назначения имеет обратную индикацию – пилот в нем видит качающийся силуэт самолета на фоне неподвижного горизонта. В приборах применены различные способы кодирования информации. В спокойном полете, когда положение машины близко к горизонтальной плоскости, экипаж хорошо поймет любую индикацию. Когда машина входит в экстремальный режим с большими углами тангажа и крена, непривычный качающийся горизонт может сбить неопытного летчика с толку: правый крен ему покажется левым, а набор высоты – снижением. Так и произошло с пилотом Боинга-737 – самолета, принадлежащего российским авиалиниям.
   После аварии в России была приостановлена эксплуатация этих самолетов до полного обучения пилотов работе с новым прибором.

   Под вопросом оказался приоритет действий человека, т. е. появились сомнения в непогрешимости действий человека, что вело к отходу от принципа антропоцентризма.
   Принцип функционального подхода иногда формулируют как «принцип равнокомпонентного подхода», подчеркивая таким образом равенство ответственности человека и машины в системе «человек-машина-среда». В функционировании любой системы (в том числе в системе «человек-машина-среда») главной задачей является выполнение поставленной перед ней цели, которая достигается путем оптимизации деятельности системы и ее элементов, а также с помощью наиболее эффективного использования возможностей человека. Деятельность человека здесь предстает лишь в качестве системоорганизующего фактора. Человек является элементом в системе «человек-машина-среда», а это значит, что не все должно быть подчинено удобству человека-оператора. Удобство – лишь частный случай эффективного труда. Человеку должно быть комфортно находиться в системе в той степени, в которой это необходимо для выполнения ее функции.
   Примеры функциональности организации человеко-машинных систем:
   • место клиента на междугородней телефонной станции не позволяет вести долгие переговоры, так как выполнение основной цели системы – получение высокой прибыли достигается не за счет длительности переговоров одного клиента, а за счет их быстрой сменяемости;
   • место водителя не должно быть слишком удобным, комфортным и провоцировать сон.
   Принцип равенства критериев. Согласно этому принципу сравнительная деятельность человека и машины в системе «человек-машина-среда» должна оцениваться с помощью одних и тех же показателей, а именно надежности, быстроте действия и др. Данный принцип применяется на начальных этапах построения систем – этапах распределения функций между человеком и машиной, что позволяет сделать такое распределение оптимальным. Применение принципа равенства критериев не исключает на дальнейших этапах построения системы «человек-машина-среда» использование специфичных для человека или машины характеристик.
   Принцип непрерывности формирования системы «человек-машина-среда» заключается в том, что на всех стадиях жизненного цикла изделий – разработки, производства, эксплуатации и утилизации – производится эргономическое обеспечение. Сейчас эти стадии рассматриваются более широко – как период времени от начала проектирования изделия до завершения, включающий взаимосвязанные стадии – проектирование, производство, хранение, монтаж, наладку, эксплуатацию, в том числе модернизацию, ремонт, техническое и сервисное обслуживание, начало и завершение утилизации.
   В зависимости от выполняемой функции система «человек-машина-среда» в каждом конкретном случае может использовать тот или иной принцип организации. Необходимый качественный уровень, который должна приобрести система в процессе ее проектирования и разработки, задают эргономические требования. Эргономические требования в данном случае определяются как требования к изделию, обусловленные свойствами человека и устанавливаемые с целью оптимизации его деятельности. Воплощенные в технике, эргономические требования становятся ее свойствами и показателями.

2.2. Эргономические требования. Структура и номенклатура требований по эргономике

   Одной из основных задач эргономики является научная разработка эргономических требований, которые должны учитываться еще на стадии разработки проектов новых машин, технологий, производственных предприятий.
   Эргономические требования – это нормированные по отношению к системе «человек-машина-среда» значения показателей эргономических свойств процесса, средств и условий деятельности, а также методов, средств формирования и поддержания необходимой работоспособности человека-оператора.
   Эргономические требования являются составной частью общих технических требований, предъявляемых к изделию. Они разрабатываются и задаются с целью повышения качества деятельности оператора, обеспечивающего заданный уровень качества всего изделия по показателям назначения путем наиболее полного и рационального учета характеристик и возможностей человека.
   Эргономические требования делятся на общие и частные.
   Общие эргономические требования содержатся в нормативных правовых и технических нормативных правовых актах и задаются в виде ссылок на данные документы. Как правило, эти требования относятся к условиям, в которых непосредственно осуществляется какая-либо деятельность.
   Можно выделить четыре основные группы таких документов:
   1. Документы по охране труда
   Правила, инструкции:
   – межотраслевые общие правила по охране труда;
   – межотраслевые правила по охране труда при работе в электроустановках;
   – правила охраны труда при работе на высоте;
   – межотраслевая типовая инструкция по охране труда при выполнении работ с ручным слесарно-монтажным инструментом и др.
   2. Санитарно-гигиенические документы
   Гигиенические нормативы (ГН), санитарные нормы (СН), санитарные правила (СП), санитарные правила и нормы (СанПиН):
   – СанПиН 2.2.4/2.1.8.10322002. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки;
   – СанПиН 2.2.4/2.1.8.10332002. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий;
   – СанПиН 980 РБ 98. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений;
   – СанПиН 9-131 РБ 2000. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, электронно-вычислительным машинам и организации работы;
   – СанПиН 11-19-94. Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ;
   – СанПиН 13-2-2007. Гигиеническая классификация условий труда и др.
   3. Строительные нормы и правила
   Строительные нормы Республики Беларуси (СНБ), строительные нормы и правила (СНиП):
   – СНБ 1.04.01–04. Здания и сооружения. Основные требования к техническому состоянию и обслуживанию строительных конструкций и инженерных систем, оценке их пригодности к эксплуатации;
   – ТКП 45-2.04-153-2009. Естественное и искусственное освещение. Строительные нормы проектирования;
   – ТКП 3.02-209-2010. Административные и бытовые здания. Строительные нормы проектирования;
   – СНБ 4.02.01–03. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха и др.
   4. Документы по стандартизации
   Государственные, межгосударственные стандарты, технические условия, сертификаты.
   В настоящее время на территории Республики Беларусь продолжает действовать ряд государственных стандартов СССР, в том числе и те, которые отражают эргономические требования.
   Среди них следующие документы:
   Система стандартов безопасности труда (ССБТ):
   – ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности;
   – ГОСТ 12.4.026-76. ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности;
   – ГОСТ 12.2.032-78. ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования;
   – ГОСТ 12.2.033-78. ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования и др.
   Система стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения (ССЭТО):
   – ГОСТ 29.00.002-84. ССЭТО. Эргономическое обеспечение. Основные положения;
   – ГОСТ 29.04.002-84. ССЭТО. Алгоритм и структура деятельности оператора. Общие эргономические требования;
   – ГОСТ 29.04.003-85. ССЭТО. Модели информационные.
   Общие эргономические требования и др.
   Система стандартов эргономики и технической эстетики (ССЭТЭ): например, ГОСТ 30.001-83. ССЭТЭ. Основные положения.
   Эргономические требования, изложенные в Комплексе стандартов системы «человек-машина-среда»:
   – ГОСТ 23000-78. СЧМ. Пульты управления. Общие эргономические требования;
   – ГОСТ 22269-76. СЧМ. Рабочее место оператора. Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эргономические требования и др.
   Другие стандарты:
   – ГОСТ 23090-79. Аппаратура радиоэлектронная. Правила составления и текст пояснительных надписей и команд;
   – ГОСТ Р 50948-2001. Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности и др.
   Разрабатываются Государственные стандарты Республики Беларусь (СТБ) – например, СТБ ЕН 894-1-2003. Безопасность машин. Эргономические требования к оформлению индикаторов и органов управления. Часть 1. Общие руководящие принципы при взаимодействии оператора с индикаторами и органами управления.
   Частные эргономические требования задаются в виде конкретных параметров, в том числе под конкретного пользователя, либо в виде обобщенных (интегральных) показателей.
   Приведем несколько примеров интегральных показателей. Интегральные показатели по управляемости:
   – среднее время или коэффициент занятости;
   – вероятность выполнения человеком-оператором какой-либо деятельности с требуемым качеством;
   – производительность труда или норма времени. Интегральные показатели по обслуживаемости:
   – среднее оперативное время на подготовку технических средств к ее применению;
   – среднее время на восстановление или профилактику технических средств.
   Интегральные показатели по освояемости:
   – среднее календарное время профессиональной подготовки человека-оператора;
   – уровень квалификации человека-оператора. Интегральные показатели по обитаемости:
   – время нахождения в помещении;
   – количество потребляемого воздуха.
   Эргономические требования должны быть направлены на повышение эффективности деятельности системы «человек-машина-среда» и сохранение здоровья человека, взаимодействующего с изделием, за счет оптимизации следующих факторов:
   – физической, информационной, психологической, умственной нагрузки на человека;
   – условий деятельности, поддержания и восстановления здоровья и работоспособности человека;
   – уровня профессиональной подготовки человека.
   Общие и частные эргономические требования (с использованием принципов группирования) объединены в структуру, содержащую шесть групп требований, каждая из которых состоит из определенного количества подгрупп. Подгруппы требований в свою очередь наполняются конкретными требованиями к соответствующим объектам. Объекты предъявления эргономических требований выбираются в зависимости от сложности изделия и условий его эксплуатации.
   Основные группы, структура и номенклатура общих эргономических требований регламентированы ГОСТ 20.39.108-85. Комплексная система общих технических требований. Требования по эргономике, обитаемости и технической эстетике.
   Основные группы общих эргономических требований:
   1. Требования к организации системы «человек-машина-среда»:
   1.1. Эргономичность.
   1.2. Распределение функций между оператором и техническими средствами.
   1.3. Квалификация операторов.
   1.4. Численность операторов и распределение функций между ними.
   2. Требования к организации деятельности оператора:
   2.1. Алгоритм деятельности оператора.
   2.2. Информационные модели деятельности оператора.
   2.3. Требования к эксплуатационной документации.
   3. Требования к техническим средствам деятельности оператора:
   3.1. Конструкция и компоновка рабочего места оператора.
   3.2. Взаимное расположение рабочих мест и средства отображаемой информации коллективного пользования.
   3.3. Форма, расположение, размеры приборных панелей и пультов управления.
   3.4. Обзорность приборных панелей и пультов управления.
   3.5. Требования к досягаемости органов управления.
   3.6. Размещение и группирование элементов приборных панелей и пультов управления.
   3.7. Требования к средствам отображения визуальной информации.
   3.8. Требования к средствам акустической информации.
   3.9. Требования к средствам тактильной информации.
   3.10. Требования к визуальным оптическим приборам получения информации.
   3.11. Требования к органам управления.
   3.12. Кресло оператора.
   3.13. Оборудование на рабочем месте.
   3.14. Требования к инструменту.
   4. Формирование и поддержание работоспособности операторов.
   4.1. Организация обучения и тренировки.
   4.2. Организация профессионально-психофизиологического отбора.
   4.3. Комплектование коллективов.
   4.4. Режим труда и отдыха.
   4.5. Требования к аппаратуре обучения и тренировки.
   4.6. Требования к аппаратуре контроля функционального состояния.
   4.7. Требования к экипировке и специальному снаряжению.
   5. Требования к обитаемым помещениям:
   5.1. Форма и объем помещения.
   5.2. Требования к элементам помещения, обеспечивающим вход в него и выход из него, перемещение внутри помещения, а также к оборудованию помещений.
   6. Требования к факторам внешней среды:
   6.1. Требования к физическим факторам.
   6.2. Требования к химическим факторам.
   6.3. Требования к биологическим факторам.
   6.4. Требования к социально-бытовым факторам.

2.3. Человеческий фактор. Общие понятия о характеристиках человека

   Одной из основных категорий эргономики является человеческий фактор. Понятие «человеческий фактор» в рамках предельно общего уровня анализа социальной реальности – специфически обозначенная функция человека в системе социальных, экономических, производственных, организационно-управленческих и прочих отношениях, т. е. всего того, что относится к нему как к субъекту деятельности в различных сферах общественной жизни. Под понятием «человеческий фактор» подразумевается вся совокупность свойств человека
   (социальных, психологических, биологических), так или иначе проявляющихся в его социальной деятельности и тем самым оказывающих определенное влияние на социальные процессы и их отношения. Связывая социальный прогресс общества с человеческим фактором, можно отметить существо этого фактора – сознательные, инициативные, творческие, созидательные, преобразующие себя и общество потенции человека.
   В эргономике человеческий фактор выступает в осознанной, внешне выраженной, экстериоризованной форме знания – знания научного. Характерной чертой человеческого фактора является его многогранность, а также объективность и системность. Объективный характер человеческого фактора заключается в том, что он существует независимо от воспринимающих, равно как и не воспринимающих его субъектов. Он имманентно присущ любому человеческому обществу, обладающему объективными закономерностями, и, следовательно, доступен познанию. Системность человеческого фактора состоит не только в том, что он многокомпонентное и сложноорганизованное образование, но также и в том, что ему присущ диалектико-противоречивый характер, т. е. он проявляется и позитивно, и негативно.
   Линейные зависимости между производственной и социальной сферами общества являются скорее исключением, чем правилом. Обусловлено это тем, что результаты производственной деятельности чрезвычайно многообразны, их нельзя ограничивать только количественными характеристиками. Наряду с продуктом в процессе общественного производства создаются и воспроизводятся творческие способности личности, социально-экономические условия, обеспечивающие их реализацию во всех сферах жизни: экономике, политике, науке, идеологии.
   Технократическое истолкование понятия «человеческий фактор» умаляет активную роль человека в современном производстве, низводя его до полной зависимости от техники. Тем не менее само понятие фактора выступает как причина и движущая сила, как средство достижения каких-то результатов. Этот фактор, не имея возможности универсально выразить сущностные связи человека с природой и обществом, фиксирует определенные стороны этих связей, являясь по своему содержанию неотрывным от деятельности.
   На уровне системы «человек-машина-среда» человеческие факторы представляют собой интегральные характеристики связи человека, машины, предмета деятельности и среды, проявляющиеся при их взаимодействии в системе. В понятии человеческих факторов фиксируются не отдельные признаки компонентов системы, а ее совокупные качества. По отношению к свойствам ее компонентов человеческие факторы представляют собой своего рода качества второго порядка, возникающие как результат интеграции, воплощения в единое целое природных качеств, характеризующих среду, предметных качеств, свойственных машине и предмету деятельности, а также социальных качеств, присущих человеку.
   Присутствие человека в системе «человек-машина-среда» не означает, что человеческие факторы изначально заданы. В каждой конкретной системе человеческие факторы определяются на основе предварительного анализа задач данной системы, функций человека в ней, типа и характера его деятельности. Поскольку с усложнением техники управляющая роль человека ограничивается, в рамках принципа функционального подхода человеческие факторы представляют собой свойства системы «человек-машина-среда», обусловленные положением и ролью в ней человека, т. е. совокупность антропометрических, психофизиологических и психологических свойств и особенностей, определяющих взаимную адаптацию человека с машиной и окружающей средой.
   Эти свойства и особенности могут быть выявлены при наличии фундаментальных знаний о характеристиках и возможностях человека.
   В качестве основных рассматриваются следующие характеристики человека:
   – психические функции;
   – психофизиологические характеристики (возможности анализаторов, сенсомоторные процессы, вегетативные реакции);
   – антропометрические (силовые, масса, размеры тела);
   – гигиенические (восприятие факторов окружающей среды).
   Психика есть свойство высокоорганизованной материи, заключающееся в активном отражении субъектом объективного мира, в построении субъектом неотчуждаемой картины этого мира и саморегуляции на этой основе своего поведения и деятельности (Психология. Словарь / под общ. ред. А.В. Петровского, М. Г. Ярошевского. М., 1990). Сложность процессов переработки информации в современных системах «человек-машина-среда» обусловливает необходимость изучения психических функций, описывающих интеллектуальную деятельность человека.
   Психические функции – функции деятельности мозга человека. Изучению мозга – центрального отдела нервной системы человека и животных – посвящено огромное количество научных исследований, использующих, в частности, методы сравнительного анализа. Результаты этих исследований представляют определенный интерес.
   Известно, что по составу и количеству структурных элементов наша ДНК отличается от ДНК шимпанзе всего на несколько процентов. Это подтверждает вывод о том, что мы один род (даже не вид) животных. При этом мозг современного шимпанзе имеет массу 350–400 г, а принятая минимальная норма для человека составляет 1300–1400 г. Неандертальцы имели такой же мозг, как кроманьонцы (а в некоторых случаях и больше), и пользовались такими же орудиями труда. Продолжительность жизни неандертальцев составляла примерно 20–23 года, кроманьонцев – до 26 лет. Возникает вопрос: почему именно кроманьонцы стали нашими предками?
   Сегодня рассматривают две теории их превращения в человека. По Макиавелли, интеллект появился для повышения статуса человека в группе. По другой теории – полового отбора – интеллект развился как средство привлечения половых партнеров. Обе теории дополняют друг друга: процесс очеловечивания связан с особой структурой семейных отношений. Примерно 4,5 млн лет назад у наших предков стала формироваться социальная моногамия. Возникли постоянные семейные пары, в которых самцы снабжали самок едой по системе – секс в обмен на пищу. Сегодня этот механизм хорошо проявляется в «статусном» потреблении. Когда в рекламе Ferrari мы видим обнаженную девушку – это отсыл к поведенческому коду, возникшему задолго до возникновения человека.
   Чтобы повысить свой статус в группе, надо было быть умнее, хитрее остальных. Уже через несколько поколений средний уровень социального интеллекта популяции повышался. Причем первыми развивались социальные способности, а потом уже все остальные. Преимуществом одного человека перед другим было стремление понимать мотивы соплеменников, предвидеть их реакцию и умение выполнять желаемое. В результате увеличивается размер мозга, а поведение становится все более сложным. В конце концов появляется культура, и уже она превращается в дополнительный фактор эволюции. Если у общества есть свои законы, ритуалы, традиции, то шансы на продолжение рода существуют только у них, людей, чей мозг породил свою культуру.
   Первый качественный скачок, связанный с массой мозга человека, произошел около 2,5 млн лет назад вследствие перехода на прямохождение и изменения центра тяжести в организме. При прямохождении снизилась нагрузка на излом позвоночника, что позволило утяжелить голову. Масса мозга увеличилась, когда с переходом на всеядность и менее грубую пищу (зачастую подвергнутую термической обработке) уменьшились зубы. В конце раннего верхнего палеолита мозг перестал расти, а около 10 тысяч лет назад (в начале периода последнего потепления) и вовсе стал проявлять тенденцию к уменьшению вследствие усложнения его структуры на клеточном уровне. Наиболее активно увеличивалась лобная доля, ответственная за память, сознание, социальные взаимоотношения. Помимо памяти у человека она отвечает и за другие высшие функции, например за способность к абстракциям и состраданию.
   С момента освоения человеком равнинных пространств и до конца XVIII в. продолжительность жизни человека составляла 30–39 лет (табл. 2.1). При этом женщины жили на 5 лет меньше мужчин.
   С началом промышленной революции (конец XVIII в.) средняя продолжительность жизни человека увеличилась, причем женщины стали жить дольше мужчин.

   Таблица 2.1. Продолжительность жизни человека в отдельные периоды цивилизации.

   Объем мозга прямо пропорционален росту и независим от массы тела. В настоящее время не выявлено влияние массы мозга на умственные способности человека. Приведем примеры массы мозга великих людей:
   – Владимир Ильич Ленин – 1340 г;
   – Иван Сергеевич Тургенев – 2012 г;
   – Жорж Ноэл Гордон Байрон – 1800 г;
   – Альберт Эйнштейн – 1230 г;
   – Анатоль Франс – 1100 г (после инсульта, поразившего половину мозга, он еще долго писал);
   – Рабиндранат Тагор – 980 г.
   В госпитале Святого Винсента в Нью-Йорке в 1935 г. родился ребенок, у которого полностью отсутствовал мозг. Тем не менее в течение 27 дней он жил, ел и кричал, как это делают все новорожденные. Поведение ребенка было абсолютно нормальным, и о том, что у него нет мозга, до вскрытия никто даже не подозревал.
   В.И. Ленин умер в 1924 г. Политбюро решило изучить его мозг и вызвало из Германии профессора Оскара Фогта. Была создана лаборатория по изучению его мозга, а в 1928 г. она преобразована в Институт мозга, в котором был создан музей (сейчас – Научный центр неврологии РАМН и Музей эволюции мозга). О. Фогт, возглавлявший до этого Нейробиологический институт в Берлине, произвел в исследовательских целях 34 тыс. спилов мозга Ленина и на основании этого исследовал структуру его клеток. Он руководил Институтом мозга до 1937 г. Мозг Ленина сравнивали с мозгом других известных деятелей страны. Отмечено, что у него был более высокий процент борозд лобной доли по сравнению с мозгом Куйбышева, Луначарского, Менжинского, Богданова, Мичурина, Маяковского, Циолковского.
   Аналогичную работу проделал доктор Т. Гарви, когда удалил мозг Эйнштейна с целью спасти его от кремации. Хирургическим ножом он выделил 170 фрагментов мозга. Из них он тоже произвел сверхтонкие срезы, которые поместил на слайды для микроскопа, создав 12 наборов. Два набора он оставил себе, остальные раздал знакомым исследователям. Семья Эйнштейна об этом ничего не знала. Когда слухи о срезах просочились, семью убедили, что они будут использоваться только для научной работы и для публикации в научных журналах, но ни в коем случае не для сенсаций.
   Значительную роль в мыслительной деятельности играет кора головного мозга. Кора не имеет четкой локализации функций – когда разрушается один участок мозга, соседние берут на себя часть утерянных функций. Различные нервные центры определяются по извилинам.
   Умственные способности могут изменяться. Их можно целенаправленно увеличивать, если последовательно тренировать свой мозг. Диета, образ жизни и специальные упражнения – это те факторы, которые в состоянии помочь человеку повысить уровень IQ как минимум на 20 %. Физические упражнения улучшают кровообращение головного мозга, доставляя кислород и питательные вещества к его клеткам, а постоянное общение с разными людьми помогает развивать вербальные аспекты работы мышления, приводит к увеличению объема и плотности серого вещества.
   Функциональная асимметрия головного мозга – распределение психических функций между левым и правым полушариями. Установлено, что функцией левого полушария является оперирование вербально-знаковой информацией, а также чтение и счет, тогда как функция правого – оперирование образами. У всех людей одно из полушарий доминирует (чаще правое; левшей около 12 %).
   Впервые асимметрия головного мозга была замечена в первой половине ХIХ в. при наблюдении больных с различными отклонениями в функциях мозга. Люди с доминированием левого полушария имеют следующие характерные признаки:
   – чаще правши;
   – обладают логическим и аналитическим мышлением (расчетливость, рациональность);
   – хорошо воспринимают и запоминают вербальные сигналы;
   – имеют развитую речь, быстро читают и пишут;
   – регулируют произвольное поведение;
   – используют чужой опыт;
   – уверены в себе;
   – имеют способности к обучению иностранным языкам;
   – обладают логической памятью.
   Люди с доминированием правого полушария имеют следующие характерные признаки:
   – чаще левши;
   – имеют склонность к иммунным заболеваниям;
   – хорошо воспринимают и запоминают невербальные сигналы (музыку, зрительные образы, материал, цвет);
   – обладают способностью к зрительно-пространственной ориентации;
   – умеют распознавать сложные объекты (в частности, человеческие лица);
   – могут продуцировать сновидения;
   – регулируют непроизвольное поведение;
   – больше, чем правши, страдают от различных психологических комплексов – в частности, от комплекса неполноценности;
   – имеют низкую реактивность, медлительны, речь с остановками (часто используются слова-паразиты);
   – труднообучаемы иностранным языкам;
   – используют личный опыт.
   Правое полушарие связано с негативными эмоциями (при ослаблении левого полушария у больных проявляются пессимизм, беспокойство, плаксивость). При снижении активности правого полушария возникают беспричинная эйфория, индифферентное настроение, частый смех.
   Левополушарные люди чаще встречаются в западных странах, особенно в Германии, правополушарные – на Востоке и в Африке, а также среди островных народов (англичане, японцы, ирландцы, США).
   У женщин асимметрия выражена в меньшей степени, чем у мужчин.
   Предпосылки к становлению функциональной асимметрии мозга передаются генетически, но сама ассиметрия окончательно формируется лишь при социальном общении (у неграмотных людей асимметрия проявляется реже, чем у грамотных) и закрепляется в 10–14 лет. Правополушарные дети позже взрослеют, но среди взрослых людей с доминированием правого полушария насчитывается большее количество великих деятелей искусства.
   Правое и левое полушария работают на разной частоте. В момент засыпания и просыпания частота синхронизируется и мозг человека в эти моменты обладает максимальными возможностями к действию.
   Основное различие полушарий определяется не столько особенностями используемого материала (вербального или образного), сколько способами его организации, характером переработки информации, т. е. типом мышления. Левополушарное мышление является дискретным и аналитическим, поскольку с его помощью осуществляется ряд последовательных операций, обеспечивающих логически непротиворечивый анализ предметов и явлений по определенному числу признаков. Благодаря такой способности левого полушария формируется внутренне непротиворечивая модель мира, которую можно закрепить и однозначно выразить в словах или в других условных знаках, что является обязательным условиям социального общения. Правополушарное мышление является симультанным (одновременным) и синтетическим, поскольку создает возможность одномоментного считывания многочисленных свойств объекта в их взаимосвязи, а также во взаимодействии со свойствами других объектов, что обеспечивает целостность восприятия образа. Благодаря такому взаимодействию образов (сразу в нескольких смысловых плоскостях) они приобретают свойство многозначности. Эта многозначность лежит, с одной стороны, в основе творчества, но с другой – затрудняет выражение связей между предметами и явлениями в логически упорядоченной форме и даже может препятствовать их осознанию. В целом полушария мозга, дополняя друг друга, обеспечивают регуляцию целостного поведения человека.
   Асимметрия правого и левого полушария мозга имеет выражение в приоритетности различных видов деятельности человека и является основой многих положений так называемой «договорной эргономики». Это выражается, например, в том, что на Земле преобладают правостороннее движение транспорта; кухонная посуда, расположение выключателей освещения, установка дверей, окон рассчитаны на праворуких пользователей; кран горячей воды на кухонной мойке расположен слева; турка для кофе приспособлена для правой руки. Военные носят медали на левой стороне груди, сабля слева, на лошадь садятся слева и шагают, начиная с левой ноги, так как щит в давние времена защищал левую ногу, а в правой находилось оружие. Все это удобнее для праворуких, которых большинство. Примечательно, что в Японии и Великобритании, где правополушарных людей больше, левостороннее движение.
   К основным психическим функциям относятся:
   • внимание;
   • память;
   • мышление;
   • восприятие.
   Внимание и память как психические процессы связаны с нервной деятельностью и являются фундаментальными процессами. Мышление завершает цепь обработки информации. Восприятие – сложный психический процесс, который определяется конкретными сочетаниями и взаимодействиями различных ощущений, что в свою очередь зависит от своеобразия связей и отношений свойств, качеств, сторон предметов и явлений.
   Психофизиологические характеристики рассматриваются с целью определения функциональных возможностей каналов приема и обработки информации человеком, когда в качестве носителей информации выступают сигналы самых разных модальностей. Целесообразная деятельность человека основывается на постоянном приеме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних систем организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов – подсистем центральной нервной системы (ЦНС), обеспечивающих прием и первичный анализ сигналов.
   Сенсомоторные процессы управляются головным и спинным мозгом. Измерение времени простой сенсомоторной реакции (процесса) позволяет определить быстроту и стабильность сенсомоторного реагирования. В качестве стимулов используют световые и звуковые сигналы различной интенсивности.
   Время простой сенсомоторной реакции (ПСР) состоит из латентного (внешне не проявляющегося) (ЛП) и моторного периодов (МП). Простая сенсомоторная реакция на световой раздражитель начинается через 0,15–0,30 с (реакция на звуковой или осязательный – несколько быстрее). Время, необходимое для перенесения руки или ноги на расстояние 25 см, составляет 0,5 с (соотношение расстояния и времени выполнения движения определяется логарифмической зависимостью). В сложной сенсомоторной реакции (ССР) рассматривается несколько сигналов или их видов, а моторное действие может производиться несколькими способами.
   Эти характеристики являются природными и мало поддаются тренировке, ослабевают при усталости и с возрастом. На скорость реакции могут влиять некоторые раздражители – например, запахи: приятные – положительно, а неприятные – отрицательно.
   Вегетативная нервная система координирует функции многих органов и систем организма (сердце, пищевод, желудок, печень, кишечник, почки и т. п.), изменяет их деятельность, регулируя частоту сердечных сокращений, перераспределяя потоки крови, расширяя сосуды, стимулируя работу желудочных желез, сокращая и расслабляя мускулатуру.
   Центры вегетативной нервной системы расположены в основном в спинном мозге и подчиняются высшим вегетативным центрам, расположенным в промежуточном мозге – гипоталамусе и полосатом теле.
   Антропометрические характеристики определяют условия оптимального функционирования физиологических систем человека. Данные о строении тела человека, размеров тела в целом и его частей, возрастных, половых, этнических, профессиональных и социальных факторов, влияющих на антропометрические признаки, изучаются для решения широкого круга задач при проектировании и оценке качества не только технических средств, но и мебели, интерьеров и изделий культурно-бытового назначения.
   Функциональное состояние, возникающее у человека в процессе деятельности, характеризуется степенью актуальности психофизиологических ресурсов индивида, потребовавшихся для выполнения стоящих перед ним задач. Изучение функционального состояния человека необходимо для решения возникающих в процессе проектирования системы «человек-машина-среда» проблем, касающихся оптимальной организации процесса деятельности, разработки режимов труда и отдыха, нормирования труда и определения допустимых зон воздействия нагрузок, оптимизации процесса профессионального обучения, подбора кадров и формирования коллективов.
   При изучении функционального состояния особое внимание уделяется эмоциям и мотивациям.
   Эмоция – это реакция на удовлетворение или неудовлетворение какой-либо потребности (интерес, радость, удивление, горе, отвращение, презрение, страх, стыд, вина). Эмоции часто свойственны как человеку, так и животным.
   Эмоциональное возбуждение сопровождается усилением деятельности кишечника и мочевого пузыря, сердцебиением, потоотделением. Гнев и ярость вызывают напряжение мышц тела, а приятные эмоции наоборот их расслабляют.
   Поскольку вегетативные реакции мало подвластны самоуправлению, считается, что они способны выступать в качестве критериев измерения эмоционального состояния организма – это частота сердечных сокращений, частота дыхания, тремор, критическая частота слияния мельканий, кожно-гальваническая реакция, выделение пота, слюны, желудочного сока и т. п.
   По названным критериям может оцениваться функциональное состояние организма оператора. Эти принципы использованы в детекторе лжи. В судопроизводстве Древнего Китая во время речи обвинителя подозреваемому клали в рот горсть сухого риса. Если после окончания речи зерна оставались сухими и подозреваемый не мог выплюнуть всю горсть, то он превращался в обвиняемого. Отсутствие слюны и сухость во рту свидетельствовали о повышенной нервозности, а раз человек волнуется, значит он лжет.
   Мотивация – побуждение к деятельности, связанное с удовлетворением определенных потребностей. Имеются три группы мотивации:
   • биологическая (формируется на основе биологических потребностей организма – голод, жажда, половое влечение и т. п.);
   • социальная (потребность в общении, стремление к доминированию, агрессивность);
   • духовная (творческие, эстетические потребности, желание самосовершенствоваться).

   Контрольные вопросы
   1. В чем проявляется противоречивость научно-технического прогресса?
   2. Каковы особенности философского анализа техники М. Хайдеггера, К. Ясперса, А. Тоффлера и других философов ХХ в.?
   3. Какие существуют принципы построения системы «человек-машина-среда»?
   4. Какой принцип построения системы «человек-машина-среда» является своеобразным фундаментом эргономики?
   5. Какие примеры функциональности организации системы «человек-машина-среда» вы можете привести?
   6. Какой принцип используется на начальных этапах построения систем?
   7. В чем заключается принцип непрерывности формирования системы «человек-машина-среда»?
   8. Что представляют собой эргономические требования?
   9. Какие общие эргономические требования вы знаете?
   10. В каком виде могут задаваться частные эргономические требования?
   11. Какова структура и номенклатура требований по эргономике?
   12. Чем обусловлена необходимость изучения психических функций человека?
   13. В чем заключается функциональная асимметрия головного мозга?
   14. С какой целью в построении системы «человек-машина-среда» рассматриваются психофизиологические характеристики человека?
   15. Какие существуют внешние и внутренние анализаторные системы человека?
   16. Что в построении системы «человек-машина-среда» определяют антропометрические характеристики?
   17. Для чего выявляется функциональное состояние человека?
   18. Что является реакцией на удовлетворение или неудовлетворение какой-либо потребности человека?
   19. Какие существуют группы мотивации?

3. Психические функции и психофизиологические характеристики человека

3.1. Внимание

3.1.1. Психофизиологические основы внимания

   Внимание – сосредоточенность сознания и направленность психической деятельности человека на какой-либо реальный или идеальный объект (предмет, событие, образ, рассуждение и т. д.).
   Исследованиями внимания занимались А.А. Ухтомский, И.П. Павлов, Н.Н. Ланге, Д.Н. Узнадзе.
   Внимание как вид психической деятельности человека обусловлено активностью связанных между собой мозговых структур. В нервной системе под влиянием внешних или внутренних причин возникает очаг возбуждения, который на определенное время подчиняет себе остальные участки, доминирует, господствует. Так обеспечиваются оптимальные условия для восприятия того, на что направлено внимание.
   Выделяют пять стадий бодрствования человеческого организма:
   • глубокий сон;
   • дремотное состояние;
   • спокойное бодрствование;
   • активное (настороженное) бодрствование;
   • чрезмерное бодрствование.
   В состоянии глубокого сна внимание не проявляется. В дремотном состоянии и состоянии чрезмерного бодрствования возможна реакция на один – два наиболее важных раздражителя – например, уставшая мать может спать при различных шумах, но просыпаться от легкого движения ребенка в кроватке. Эффективное внимание возможно лишь на стадии спокойного и активного бодрствования.
   К основным видам внимания относятся непроизвольное внимание и произвольное.
   Непроизвольное (непреднамеренное) внимание – направленность сознания на предмет или явление в силу каких-то особенностей этого предмета. Непроизвольное внимание имеет пассивный характер, так как навязывается субъекту внешними по отношению к его целям факторами. Начальной и самой простой формой непроизвольного внимания является ориентировочный рефлекс – врожденная реакция организма на всякое изменение окружающей среды.
   Состояние внимания проявляется внешне (поворот головы, движение глаз, мимика лица). Это первичная форма внимания, непосредственный и непроизвольный продукт интереса, т. е. желание узнать еще что-то об объекте. И.П. Павлов назвал это рефлексом «что такое?». Рассмотрим такую ситуацию: раздался шорох, человек насторожился (как говорят, «навострил уши»), удивленно поднял брови и устремил глаза в сторону звука. Одновременно в системе организма происходят следующие изменения:
   – повышается чувствительность анализаторов. Органы чувств настраиваются на встречу с объектом;
   – человек поворачивает голову в сторону звука, прислушивается;
   – соответствующая мышца натягивает барабанную перепонку, повышая ее восприятие;
   – человек вглядывается, слушает – глаза открываются шире (говорят: «глаза вылупил»), слух обостряется;
   – дублируются анализаторы – объект трогается руками, втягивается носом коснувшийся его запах и т. д.;
   – напрягаются отдельные мышцы в скелетно-мышечной системе;
   – сердечно-сосудистая система реагирует повышением сердечного тонуса и сужением или расширением сосудов;
   – дыхательная система откликается остановкой или задержкой дыхания (в моменты наивысшего внимания это способствует обострению слуха);
   – изменяется характер обмена веществ.
   Однако не все изменения в среде вызывают непроизвольное внимание. Как уже отмечалось, новый раздражитель становится объектом внимания только тогда, когда имеет особенности, выделяющие его из общей среды.
   Причинами возникновения непроизвольного внимания могут быть следующие особенности раздражителя:
   – неожиданность (например, новизна объекта);
   – относительная сила (до сознания человека доходят лишь наиболее значимые раздражители; чем сильнее раздражитель, тем быстрее приковывается к нему внимание);
   – контрастность (даже очень сильный раздражитель не даст никакого эффекта, если действует на фоне не менее сильных раздражителей: маленький предмет быстрее замечается среди крупных; красный квадрат – среди серых квадратов, треугольник – среди прямоугольников, серый круг – среди черных). Сильный свет, яркие краски, громкие звуки всегда привлекают внимание. Контрастное сопоставление объектов используется как средство привлечения внимания в кодировании информации. Форма раздражителя – наиболее сильный опознавательный признак; следующим по силе своего воздействия является цвет. Движущиеся предметы также могут рассматриваться как контрастные по отношению к неподвижным;
   – внутреннее состояние человека (его настроение, эмоциональное отношение к наблюдаемым объектам и явлениям, эстетические и этические чувства).
   Произвольное внимание – это сознательно направляемое и регулируемое внимание. Произвольное внимание требует от человека волевых усилий, отличается активным характером и сложной структурой. Это более высокая степень внимания, которая возникает в условиях постановки перед человеком какой-либо задачи.
   Условие, помогающее поддерживать произвольное внимание, – привычная обстановка рабочего места, наличие всех необходимых для работы инструментов.
   Различая произвольное и непроизвольное внимание, не нужно отрывать их друг от друга или же противопоставлять. По мере того как объект, на который мы (сначала произвольно) направили наше внимание, приобретает для нас непосредственный интерес, возможно появление так называемого постпроизвольного внимания, которое возникает как эффект врабатываемости. При этом сохраняется соответствие направленности деятельности сознательно принятым целям, но ее выполнение уже не требует специальных волевых усилий.
   Произвольное внимание теснейшим образом связано с деятельностью. Оно возникает как настороженность, бдительность, готовность к действию по первому сигналу.

3.1.2. Функции внимания, их свойства

   Внимание как психический процесс выполняет в деятельности человека различные функции. В качестве основных можно выделить следующие его назначения:
   • способствует организованному и целенаправленному отбору поступающей в организм информации и обеспечивает сосредоточенность психической активности на каком-то объекте или виде деятельности;
   • является своеобразным усилителем, позволяющим детализировать элементы информационной модели;
   • помогает удерживать нужную информацию в кратковременной и оперативной памяти;
   • является главным условием правильного понимания и решения задачи (внимательный человек лучше и успешнее обучается, больше достигает в жизни, чем недостаточно внимательный).
   К основным свойствам внимания относятся его концентрация, устойчивость, распределение, переключение, отвлекаемость, объем.
   Концентрация внимания – удержание внимания на каком-либо объекте. Концентрация внимания связана с доминантой – временно господствующим очагом возбуждения в центральной нервной системе и торможением работы других нервных центров, поэтому побочные раздражители небольшой силы (тиканье часов, шуршание страниц в читальном зале, шум ветра) не только не мешают сосредоточенности внимания на основном объекте познавательной деятельности, а, наоборот, способствуют концентрации внимания.
   Концентрации внимания мешают сильные или новые, непривычные раздражители, а также те, которые вызывают интерес у человека и требуют активной работы мысли (например, посторонний человек, радио, телевизор). Установлено, что, если жевать жвачку, у испытуемых появляются трудности с запоминанием порядков слов, цифр и предметов. Особенно сильно такая особенность проявляется через 20 минут жевания. Ученые объясняют этот феномен следующим образом: жевание – повторяющееся, монотонное действие, а подобные действия мешают нам сконцентрироваться.
   Устойчивость внимания – способность удерживать внимание на одном и том же объекте и сохранять его на одном уровне. Внимание подвержено непроизвольным периодическим колебаниям (кратковременным изменениям степени его напряженности), периоды таких колебаний – от двух до двенадцати секунд. Колебания внимания проявляются в зрительных образах. Это двойственные изображения, иллюзии типа ваза-профили, выпукло-вогнутые предметы.
   Устойчивость внимания отличает людей, страстно увлеченных делом, умеющих ради основного отключиться от многочисленных побочных раздражителей.
   Распределение внимания – это субъективно переживаемая способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно. Эта способность позволяет совершать сразу несколько действий (сохраняя все объекты в поле внимания). Известны феноменальные способности Юлия Цезаря, который мог одновременно делать семь не связанных между собой дел. Наполеон диктовал своим секретарям сразу семь ответственных дипломатических документов. Однако, как показывают исследования, человек способен выполнить только один вид сознательной психической деятельности, а субъективное ощущение одновременности выполнения нескольких действий обязано быстрому последовательному переключению с одной на другую задачу.
   Переключаемость внимания – сознательное и осмысленное перемещение внимания с одного объекта на другой. Это свойство означает способность быстро ориентироваться в сложной изменяющейся ситуации. Легкость переключения у людей различная. Чем интересней деятельность, тем легче на нее переключиться. Переключаемость относится к числу хорошо тренируемых свойств: она способствует отдыху всего организма, отдельных органов и анализаторов. Переключение бывает полное (без возврата) и неполное (когда внимание периодически возвращается к предыдущей деятельности).
   Отвлекаемость внимания – непроизвольное перемещение внимания с одного объекта на другой. Отвлекаемость может быть внешней и внутренней.
   Внешняя отвлекаемость внимания возникает при действии посторонних раздражителей на человека, занятого в этот момент какой-либо деятельностью.
   Внутренняя отвлекаемость внимания появляется под воздействием сильных переживаний за дело, которым в данный момент занят человек; его могут беспокоить отсутствие интереса к делу, чувство ответственности.
   Вариантом проявления отвлекаемости является рассеянность.
   Рассеянностью называется неспособность человека сосредоточиться на чем-либо определенном в течение длительного времени. Встречается два вида рассеянности: мнимая и подлинная.
   Мнимая рассеянность – это невнимание человека к непосредственно окружающим его объектам, вызванное интересом к какому-либо предмету и сильной концентрацией его внимания на данном предмете. Мнимая рассеянность – результат большой сосредоточенности, а также узости внимания. Иногда ее называют профессорской.
   Подлинная рассеянность – рассеянность, вызванная неспособностью человека сосредоточить внимание на каком-либо объекте или действии, а затем его удержать. Для этого ему требуется значительно больше волевых усилий, чем человеку нерассеянному.
   Причиной подлинной рассеянности могут быть общее расстройство нервной системы (неврастения), малокровие, болезни носоглотки, затрудняющие поступление воздуха в легкие и, следовательно, обедняющие кислородное питание мозговых клеток. Иногда рассеянность – результат физического и умственного утомления (переутомления), большого количества впечатлений, тяжелых переживаний.
   Объем внимания – количество объектов, которые человек может воспринимать одновременно (объем внимания практически не изменяется при обучении и тренировке).
   Объем внимания – величина индивидуальная; в зависимости от личных способностей человека она в среднем составляет 7±2 информационных объекта.

3.2. Память

3.2.1. Психофизиологические основы памяти

   В древнегреческой мифологии есть миф о реке забвения Лете, которая является частью царства смерти. Умершие пили из реки и получали забвение (теряли память). Олицетворяла память богиня Мнемозина, сестра бога времени Кроноса. Она знала все, что есть и будет (была матерью девяти муз, покровительствовавшим наукам и искусствам).
   Память – форма психического отражения действительности, заключающаяся в закреплении, сохранении и последующем воспроизведении информации человеком.
   Память обеспечивает накопление впечатлений об окружающем мире, служит основой приобретения знаний, навыков и умений и их использования в будущем. Сохранение опыта создает возможность для обучения человека и развития других его психологических характеристик – мышления и восприятия. Исследованиями памяти занимались Г. Эббингауз, М. Джонс, П. Жане, Л.С. Выготский.
   По одной теории, за память отвечают отдельные участки коры головного мозга, лимбическая система [3 - Лимбическая система – совокупность ряда структур головного мозга. Она включает в себя обонятельную луковицу, обонятельный тракт, обонятельный треугольник, переднее продырявленное вещество, поясную извилину, парагиппокампальную извилину, зубчатую извилину, гиппокамп, миндалевидное тело, гипоталамус, сосцевидное тело.], в том числе гиппокамп, мозжечок, височные доли каждого из полушарий. Предполагается, что процессы памяти происходят в нервных клетках – нейронах. По другой теории, в процессе памяти участвуют глии – клетки в головном и спинном мозге, заполняющие пространство между нейронами и кровеносными сосудами. По третьей теории, с памятью связана измененная структура молекул РНК и ДНК. С появлением кибернетики по аналогии с памятью электронно-вычислительных машин разрабатывается информационно-кибернетическая теория памяти. Но по-прежнему на этот вопрос однозначного ответа нет.
   Память имеет такие свойства, как точность, объем, скорость протекания процессов.
   По характеру психической активности память делится на двигательную, эмоциональную, образную и словесно-логическую.
   Двигательная память выражается в запоминании, сохранении и воспроизведении различных движений и их систем (ходьба, печать на клавиатуре, игра на музыкальном инструменте, завязывание галстука и т. д.). Она служит основой для формирования профессиональных и трудовых навыков, автоматизации действий, является наиболее стойкой – например, навыки езды на велосипеде могут быть воспроизведены через много лет.
   Эмоциональная память представляет собой запоминание пережитых чувств и эмоциональных состояний. Прочность этой памяти зависит от силы эмоциональных переживаний, поэтому она проявляется, например, в чувстве осторожности при выполнении действий, связанных с аварийными ситуациями, имевшими место (удар тока, авария с тяжелыми последствиями и т. д.), испугом (нападение, чья-то агрессия и т. д.). К эмоциональной памяти относится также чувственная реакция (прилив крови, пот, дрожь) и др.
   Образная память – память по представлению. Это первый вид памяти, который выработался у человека (она свойственна и животным). Поскольку по характеру психической деятельности эта память наиболее естественная, то она и более стойкая. В чистом виде такая память присутствует только у детей младшего возраста. В зависимости от того, какой анализатор принимал активное участие в формировании образа, она бывает зрительной, слуховой, вкусовой, осязательной, обонятельной. Продуктивность зрительной памяти выше, чем слуховой, так как по зрительному каналу происходит параллельное предъявление информации, а по слуховому – только последовательное.
   Высокого развития достигает образная память у людей, занимающихся искусством. Композиторы Моцарт, Рахманинов запоминали сложное музыкальное произведение, прослушав его один раз; некоторые художники могут рисовать портреты по памяти.
   Словесно-логическая (вербальная) память проявляется в придании мыслям, понятиям, суждениям соответствующих слов или выражений.

3.2.2. Процессы памяти

   Выделяют следующие процессы памяти: запоминание (закрепление) материала; воспроизведение (актуализация, извлечение); сохранение; забывание.
   Запоминание – процесс памяти, посредством которого осуществляется ввод информации в память. Наибольшее развитие памяти достигается к 25 годам и сохраняется до 50 лет. Затем способность к запоминанию идет на убыль. Взрослый человек включает новые элементы в структуру своей памяти с помощью ассоциативных связей. Дети до 5 лет задают много вопросов, поскольку у них не развита база ассоциаций и они их выстраивают. События раннего детства забываются во взрослом возрасте благодаря незрелости этих связей. Двух– или трехлетнему ребенку непонятны слова «вчера», «завтра»; запоминаются только очень яркие события. В эти годы ребенок не имеет четко очерченной самоидентификации, своего «Я».
   В зависимости от способа и характера осуществления процессов памяти различают запоминание непроизвольное и произвольное; осмысленное и механическое; непосредственное и опосредованное.
   Непроизвольное запоминание происходит без специально поставленной цели, при отсутствии волевых усилий, без предварительного выбора материала и применения каких-либо приемов. Это просто запечатление того, что воздействовало на человека (развито в детстве).
   Произвольное запоминание характеризуется определенными мотивами – человек ставит перед собой цель запомнить какой-то материал. Для этого он концентрирует свое внимание и прилагает специальные усилия.
   Осмысленное запоминание – целевой ввод информации в память. Осмысленное запоминание предпочтительней, чем механическое, примерно в 20 раз.
   Важное значение в механизме запоминания принадлежит использованию приемов мнемотехники [4 - Мнемотехника – это система внутреннего письма, позволяющая последовательно записывать в мозг информацию, преобразованную в комбинации зрительных образов.]. Рассмотрим приемы мнемотехники, основанные на осмысленном запоминании:
   • включение удерживаемого материала в имеющиеся в памяти ассоциативные связи – например, присваивание запоминаемым именам нелепых ассоциаций (Маша – машет руками, Вася – висит на турнике, из дерева растет доска);
   • логическое осмысление материала, его систематизация, выделение главного признака, ключевых слов, повторение текста своими словами, которое может сопровождаться собственными примерами;
   • применение для запоминания знакомых чисел, уже связанных с чем-то личным (дни рождения, возраст знакомых людей или литературных героев).
   Механическое запоминание часто производится акустико-артикуляционным методом и не приводит к каким-либо заметным преобразованиям материала.
   Непосредственное запоминание – запечатление воспринятого как оно есть, без всякой дополнительной переработки.
   Опосредованное запоминание – запоминание, которое характеризуется сознательным использованием вспомогательных средств. Опосредованное запоминание является более совершенным, чем непосредственное.
   Отрицательно влияет на запоминание беспрерывное заучивание материала. Необходимо делать перерывы не менее 5 минут между блоками подлежащей запоминанию информации.
   Положительное воздействие на запоминание оказывает интерференция – запоминание сходных материалов одного за другим (например, изучение родственных языков).
   Рассмотрим приемы мнемотехники, основанные на опосредованном запоминании:
   • сопоставление последовательности запоминаемых объектов с последовательностью хорошо знакомых объектов – опорных образов (ими могут быть, например, привычные точки маршрута, по которому вы ходите). Это метод Цицерона. Он позволял ему четко строить ораторские выступления (при запоминании философ опирался на расставленные по его покоям предметы);
   • запоминание с помощью укрупнения единиц информации, когда для удержания в памяти разрозненных букв (слов) переходят к ассоциативным словам (предложениям), образующим связный текст (например, цвета спектра – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый – заучивают по первым буквам слов, составляющим следующее предложение: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан»). Иногда легче запомнить слово по предложению, включающему это слово, а отдельные цифры – в составе групп чисел (телефонный номер, годы в английском языке и т. д.);
   • ритмизация – перевод информации в строки, связанные определенным ритмом или рифмой – стихи, песенки (например, актер Виктор Перевалов в одном из фильмов напевал стихи Пушкина в ритме танго: «Мой дядя самых-самых-самых честных правил, когда не в шутку, эх не в шутку занемог…»);
   • «вколачивание» запоминаемого материала при ударах линейкой по столу (закрыть глаза, добиться состояния «пустоты» в голове, при ударе подкрепить свои ощущения зрительным образом запоминаемого объекта и тактильным ощущением момента удара;
   • заучивание иностранных слов с помощью созвучных русских слов и выражений либо ассоциативных связей «похожести» контекста аналогичных слов (красота – «урода»);
   • перевод запоминаемого материала в образное представление (графики, рисунки, картинки, схемы), цифры в похожие образные представления – 0 – круг, 7 – неделя, 4 – стул и т. д., замена цифр на буквы (первые или последние) (в допетровскую эпоху в качестве цифр в России использовались буквы греческого алфавита).
   Приемами мнемотехники владеют многие люди: знаменитый Вульф Мессинг демонстрировал опыты с запоминанием объектов на сцене. В печатных материалах приводятся другие интересные случаи феноменальной памяти:
   – китайская телефонистка из Харбина (26 лет) знала 15 тыс. номеров из 10 разных городов Китая;
   – Доминик О’Брайен из Великобритании запомнил последовательность карт в 40 колодах лишь с одной ошибкой (каждая карта показывалась только один раз);
   – индиец С. Махедеван, студент-психолог из города Мангалур (23 года), установил мировой рекорд по запоминанию цифр: за 3 ч 39 мин он запомнил и повторил наизусть 31 811 цифр.
   Запоминание замедляется при утомлении, воздействии внешних раздражителей.
   Воспроизведение – процесс памяти, в результате которого происходит актуализация закрепленного ранее материала.
   Воспроизведение материала почти никогда не является фотографически точной передачей воспринятого, но происходит на основе той ассоциативной структуры, в составе которой он запоминался. Модернизация здесь проявляется в отборе главного и отсеве второстепенного материала, в обобщении и привнесении нового содержания, в изменении последовательности изложения, в различных заменах и искажениях воспроизводимого.
   Воспроизведение имеет следующие формы:
   • узнавание – воспроизведение памяти, которое возникает при повторном восприятии объекта. Узнавание людей происходит следующим образом: увидев лицо, мы определяем, знакомо ли оно нам; если да, то пытаемся вспомнить, что знаем об этом человеке. И только потом включается процесс поиска имени этого человека;
   • воспоминание – воспроизведение, осуществляемое при отсутствии восприятия объекта;
   • припоминание – воспоминание, зависящее от ясности поставленных задач;
   • реминисценция (смутное воспоминание) – воспоминание о, казалось бы, забытом. Например, это проявляется в воспоминании материалов лекции через один – два дня, когда происходит осмысление текста. Если материал осмыслен сразу, то реминисценция не наступает. Реминисценция может быть связана с каким-то воздействием на человека (травма, переживание).
   Сохранение – процесс удержания воспринятой информации на протяжении какого-то времени. Объем памяти ограничен.
   Выделяют активное и пассивное сохранение материала. При активном сохранении материал подвергается внутренним преобразованиям – от простого циклического повторения до включения в систему новых ассоциативных связей. При пассивном сохранении никаких действий с материалом не производится. Большое значение имеет и мотивация. Увеличить объем сохраняемого материала можно путем применения разнообразных форм повторения.
   В зависимости от времени сохранения память делится на кратковременную, оперативную и долговременную.
   Кратковременная память – запоминание информации после ее кратковременного предъявления, немедленное воспроизведение и краткое (до 30 с) ее сохранение (если воспринятая информация не удерживается специально, то по истечении названного промежутка времени она исчезает).
   Любая информация вначале попадает в кратковременную память. Для ее поддержания требуется непрерывное внимание к запоминаемому материалу. Этот вид памяти активно работает в процессе текущего общения человека с человеком.
   Сегодня основной моделью понимания кратковременной памяти является модель Р. Аткинсона. По Аткинсону, объем кратковременной памяти для каждого человека индивидуален. Он ограничен и составляет 7 ± 2 единицы материала, т. е. 5–9 слов, цифр, чисел, фигур, картинок и т. д. Данный объем информации запоминается после первого же прочтения и не требует повторения – это буфер ограниченного объема. Вновь поступающая информация направляется в буфер. Здесь она хранится в течение некоторого времени. Когда буфер заполняется, следующая поступившая информация ее вытесняет. Вытесненная информация либо теряется, либо направляется в долговременную память. Субъективно процесс вытеснения информации проявляется, например, в непроизвольном переключении внимания на запоминание чего-то другого.
   Когда объем поступающей кратковременной памяти превышает семь объектов, запоминание зависит от места, которое объект занимает в ряду – запоминаются первые и последние объекты. Эта особенность называется позиционным эффектом. Следует помнить, что при организации сохранения материала предъявляемая человеку наиболее важная информация должна находиться в начале или в конце последовательности, ряда.
   Аппарат кратковременной памяти формируется у детей с 5 до 11 лет; его стабильное состояние сохраняется до 30 лет, потом следует медленное ухудшение.
   Благодаря кратковременной памяти лимитируется объем перерабатываемой человеком информации; чтобы не было перегрузки долговременной памяти излишними сведениями, ненужная информация отсеивается.
   Кратковременная память разрушается под воздействием внешних факторов на нейроны мозга (на память влияют электрошок, наркоз, термический удар и др.).
   Между кратковременной и долговременной памятью выделяют промежуточную память, которая обеспечивает сохранение информации в течение нескольких часов. Накапливаемая в течение дня информация во время сна очищается или переводится в долговременную память. У человека, который спит менее трех часов в сутки, промежуточная память не успевает пройти эту «процедуру», в результате чего нарушается мышление, снижаются способность к вычислениям, внимание, появляются ошибки в речи и действиях.
   Оперативная память – память, оперирующая информацией, необходимой только для достижения цели данной конкретной деятельности. Информация может поступать из кратковременной и долговременной памяти.
   Оперативную память часто отождествляют с кратковременной памятью, однако в механизмах их действия имеется важное различие. Кратковременная память фиксирует информацию по временным параметрам, а оперативная обслуживает текущее действие человека и после его выполнения теряет свою актуальность. Поскольку выполняемые оператором действия, как правило, составляют десятки и даже единицы секунд, то процессы оперативной памяти являются краткими (именно в этом проявляется ее сходство с кратковременной памятью).
   При долговременной памяти происходит практически неограниченное по времени хранение информации, сравнимое лишь с продолжительностью жизни. Долговременная информация является «копилкой» опыта человека, приобретенного им в ходе практической и познавательной деятельности. Она поддерживается более стабильными, чем остальные виды памяти, нейронными связями всего мозга. При помощи этого вида памяти происходят анализ и идентификация поступающей информации. Это касается и знаний, полученных в детстве (чем раньше ребенок стал обучаться иностранному языку, шахматам, музыке или другим видам профессиональной деятельности, тем лучше они запоминаются).
   В долговременную память откладывается только та информация, которая побывала в кратковременной памяти, прошла своеобразный фильтр отбора информации для долговременного сохранения. Она включается не сразу, а как минимум через несколько минут после того, как был воспринят материал.
   Переход в долговременную память из кратковременной происходит в результате специального усилия – как правило, после повторения материала, специального обращения внимания на него, логического преобразования и структурирования информации, установления связей с уже имеющимися в долговременной памяти ассоциациями. Повторять нужную информацию следует с некоторым перерывом. В отличие от кратковременной памяти этот процесс во многом связан с мышлением.
   Сортировка полученной информации происходит во время сна, когда включаются биомеханические механизмы долговременной памяти. Недосып вызывает ложные воспоминания.
   Долговременная и кратковременная память существуют самостоятельно, о чем свидетельствуют и названия болезней, связанных с нарушением памяти. Например, ретроградная амнезия – это болезнь, при которой забываются недавно произошедшие события, но сохраняются воспоминания о тех событиях, которые произошли в далеком прошлом; при антероградной амнезии оба вида памяти сохраняются, но страдает способность к вводу новой информации в долговременную память.
   Долговременная память бывает двух типов:
   – память с сознательным доступом (человек может сам вспомнить нужную информацию);
   – закрытая память (человек в естественных условиях не имеет доступа к памяти – доступ возможен только при гипнозе).
   Забывание – процесс памяти, приводящий к утрате четкости и уменьшению объема закрепленного в памяти материала.
   Это необходимый процесс, позволяющий освобождать мозг от избыточной информации и ее обобщать.
   Забывание особенно интенсивно происходит в первое время после запоминания, в дальнейшем оно замедляется. Забывается как ненужная, так и нужная информация.
   Забываются быстрее:
   • информация, которая не является значимой для человека;
   • цифры, слоги или слова, не связанные каким-то смыслом;
   • второстепенные детали информации.
   Забываются медленнее:
   • зрительный или вербальный материал;
   • материал, интересный для человека;
   • материал, связанный с потребностями, целями деятельности (мотивация);
   • основное содержание материала.
   Причиной забывания информации часто являются нарушения механизма памяти:
   • гипомнезия – ослабление памяти. Возникает с возрастом или вследствие какого-либо заболевания мозга (склероз мозговых сосудов, эпилепсия и др.);
   • парамнезия – ложные или искаженные воспоминания (ложная память), смещение настоящего и прошлого, реального и воображаемого.
   Причинами нарушения памяти могут быть также ушибы, травмы.
   Нарушением памяти является и гипермнезия – аномальное обострение памяти по сравнению с нормальными показателями. События забываются с большим трудом.
   Забывание бывает мотивированным (когда с помощью механизма памяти субъект пытается «уйти» от неприятной для него ситуации). Фрейд называл этот вид забывания подавлением.
   Есть общие черты в осуществлении всех психологических характеристик человека. Данные о забывании основного содержания лекции, интерпретированные в виде логарифмической зависимости на протяжении периода времени, приведены на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Функциональная зависимость забывания (y) основного содержания лекции от времени (x) (по данным М. Джонса)

Процент забывания основного содержания лекции зависит от числа его повторений, но логарифмическая форма функциональной зависимости сохраняется, т. е. функциональная логарифмическая зависимость, связывающая аргументы с конечными результатами функционирования памяти, является аналогичной восприятию, функциональное описание которого подчиняется закону Вебера – Фехнера (рассматривается ниже).

3.3. Мышление

3.3.1. Психофизиологические основы мышления

   Мышление – процесс познавательной деятельности человека, характеризующийся обобщенным и опосредованным отражением действительности.
   В процессе мышления производится творческое целенаправленное преобразование действительности и использование имеющихся в памяти представлений и образов, порождающих результат, которого в действительности или у субъекта на данный момент времени не существует.
   Выделяют следующие виды мышления: наглядно-действенное (практическое), наглядно-образное, словесно-логическое (понятийное), абстрактно-логическое (отвлеченное).
   Наглядно-действенное (практическое) мышление – вид мышления, опирающийся на непосредственное восприятие предметов в процессе действий с ними. Возникло раньше остальных видов. Наиболее элементарный вид мышления, являющийся основой для организации более сложных его видов. Формирование начинается у детей с семимесячного возраста и активно развивается до трех лет.
   Наглядно-образное мышление – вид мышления, опирающийся на представления и образы. Развивается внутри наглядно-действенного мышления и продолжается до 13 лет.
   Словесно-логическое (понятийное) мышление – вид мышления, осуществляемый при помощи логических операций с понятиями. Развивается с накопления знаний и развития речи, т. е. еще в дошкольном возрасте. Речь становится орудием мышления, связывающим отдельные понятия, суждения и заключения. Она характеризуется скрытой, незаметной для человека артикуляцией слов, микродвижениями органов речи. Внутренняя речь может переходить в развернутую форму – шепот, громкую речь. Это позволяет лучше анализировать материал.
   Абстрактно-логическое (отвлеченное) мышление – вид мышления, основанный на выделении существенных свойств и связей предмета.
   По характеру решаемых задач различают мышление теоретическое и практическое.
   Мышление каждого человека имеет индивидуальные особенности: по-разному складывается соотношение видов мышления, бывают отличия по продуктивности ума, скорости протекания мыслительных процессов и др.
   Мышление всегда связано с решением той или иной задачи и начинается с постановки вопроса: как решить задачу? Ответ на этот вопрос является целью мышления.
   Существуют следующие формы процесса мышления: понятие, суждение, умозаключение.
   Понятие – отражение общих и существенных свойств предметов и явлений. В основе понятий лежат наши знания об этих предметах и явлениях.
   Понятия могут быть общими и единичными, конкретными и абстрактными, эмпирическими и теоретическими.
   В общих понятиях отражаются общие, существенные и отличительные (специфические) признаки предметов и явлений. В единичных – присущие только отдельному предмету и явлению признаки.
   В конкретных понятиях отражаются реально существующие определенные признаки.
   Абстрактные понятия имеют отвлеченные умозрительные признаки.
   Эмпирические понятия – понятия, основанные на опыте.
   Теоретические понятия – понятия, построенные на теории.
   Суждение – форма процесса мышления, раскрывающая содержание понятий. В суждениях утверждаются или отрицаются связи между предметами или явлениями. Например, суждение: «Эргономика – это область приложения научных знаний о человеке к проектированию предметов, систем и окружений, используемых им» выражает связь между процессом проектирования и научными знаниями о человеке.
   Суждения выражаются в словесной форме (вслух или про себя).
   Суждения могут быть истинными, ложными, общими, частными, единичными.
   Истинные суждения – это объективно верные суждения.
   Ложные суждения – это суждения, не соответствующие объективной реальности.
   В общих суждениях что-либо утверждается (или отрицается) относительно всех предметов данной общности (группы, класса и т. д.), например: «Все студенты БГАИ учатся».
   В частных суждениях утверждение или отрицание касается лишь некоторых предметов, например: «Некоторые студенты БГАИ изучают эргономику».
   В единичных суждениях утверждение или отрицание относится к одному предмету, например: «Эргономику изучают на кафедре дизайна».
   В процессе оперирования разнообразными суждениями с использованием умственных операций возникает умозаключение.
   Умозаключение – это выведение из одного или нескольких суждений нового суждения. Исходные суждения называются посылками умозаключения. Умозаключения бывают индуктивными, дедуктивными, по аналогии.
   При индуктивном умозаключении рассуждение идет от единичных фактов к общему выводу, при дедуктивном рассуждение строится от общих фактов к единичному выводу.
   Аналогия – это умозаключение, когда вывод делается на основании частичного сходства между явлениями без исследования всех условий.
   Рассмотрим мыслительные операции. К ним относятся анализ, синтез, сравнение, абстрагирование, обобщение, конкретизация.
   Анализ – мыслительное расчленение чего-либо на части или мысленное выделение отдельных свойств предмета. Является основной операцией.
   Синтез – мыслительное соединение частей предметов или явлений в одно целое.
   Сравнение – операция установления сходства и различия между предметами и явлениями.
   Абстрагирование – мысленное отвлечение от свойств предмета для выделения его существенных признаков.
   Обобщение – форма приращения знания путем мысленного перехода от частного к общему: например, переход от наблюдения над совокупностями индивидуализированных объектов к мысленному их разбиению на классы равночисленных совокупностей.
   Конкретизация – представление чего-либо единичного, что соответствует тому или иному понятию или общему положению.
   Анализ и синтез являются основными операциями мышления.

3.3.2. Процесс мышления человека

   Представим структуру процесса мышления человека.
   1. На подсознательном уровне полученная человеком информация проходит обработку родовой программой, формирующей мироощущение человека, видоизменяя первичную полученную человеком информацию в соответствии с заданной при рождении человека программой его поведения и существования. Родовая программа действует с момента рождения человека и остается неизменной в течение всей его жизни. Это способы поведения и выживания человека – удовлетворение первоочередных жизненных потребностей (питание, защита от воздействующих факторов природной среды, размножение и т. д.), манера поведения (активность, пассивность и др.), черты характера, зрительные, слуховые, тактильные, вкусовые, обонятельные предпочтения.
   2. На обработку информации влияют полученные человеком социальные предписания.
   Социальные предписания отражают требования той социальной группы, к которой человек принадлежит. Это язык, определяющий и ограничивающий круг общения человека, национальные особенности жизни данного человека, семейные устои, религиозные традиции, обычаи повседневной жизни (быта).
   Социальные предписания выражаются в характерных словах, присущих данной социальной группе (жаргон), манере одеваться, жестах и их значении (кулак с поднятым большим пальцем в Европе означает одобрение, на Востоке – осуждение), правах женщин, кухне.
   3. На обработку информации воздействуют индивидуальные (личностные) предписания.
   Индивидуальные (личностные) предписания базируются на родовой программе, социальных предписаниях и личном опыте. Индивидуальные предписания включают в себя четыре основных индивидуальных свойства человека: черты характера, мысли, эмоции и поведение.
   Это отношение человека к самому себе, к близким людям и к людям вообще, его симпатии и антипатии, идеология, жизненные установки, уровень агрессивности и все другие индивидуальные особенности, отличающие одного члена данной социальной группы от другого.
   Индивидуальные предписания часто вступают в противоречие с родовой программой и социальными предписаниями, порождая внутренние конфликты личности.
   Информация из окружающего мира, прошедшая вышеуказанные стадии обработки, фиксируется ядром подсознания, которое является своеобразным хранилищем накопленного подсознательного опыта и подсознательных сводных правил. Ядро подсознания непрерывно отслеживает все изменения поступающей в него информации, уточняя социальные и индивидуальные предписания и формируя таким образом подсознательную модель окружающего мира.
   4. Происходит корректировка подсознательной модели мира на сознательном уровне при помощи тактического и стратегического анализа информации.
   Тактический анализ – анализ происходящего в данный момент (что надо делать и как это сделать).
   Стратегический анализ – анализ происходящего в прошлом (предположения, что может произойти в будущем, что понадобиться сделать в будущем и каким образом это можно будет сделать).
   В результате формируется ядро сознания, которое является своего рода хранилищем накопленного сознательного опыта, сознательных образов и сводных правил, которые и определяют представление человека о самом себе и об окружающем мире.

3.4. Восприятие человеком окружающего мира

3.4.1. Психофизиологические основы восприятия

   Окружающая среда наполнена всевозможными сигналами, из которых мы можем уловить лишь часть. Другую часть информации человек не воспринимает на сознательном уровне, так как не может ее почувствовать, хотя она оказывает на него сильнейшее влияние (например, инфразвук, ультразвук, радиоволны или рентгеновское излучение), т. е. человек анализирует не всю, а лишь доступную ему реальность.
   Элементарное психическое явление, возникающее в результате непосредственного воздействия предметов объективного мира на органы чувств человека, субъективно переживаемое человеком как качество, присущее самим предметам, называется ощущением.
   Восприятие – форма психического отражения в сознании человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств, в ходе которого происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целостные образы этих предметов или явлений.
   Помимо ощущений в процессе восприятия задействован предыдущий опыт человека – осмысление воспринимаемой информации. В связи с этим включаются психические процессы более высокого уровня, такие, как мышление, память и внимание.
   С помощью мышления производится выделение основных ведущих признаков.
   С памятью восприятие связывает необходимость группирования и классифицирования воспринимаемых признаков. Данный процесс происходит на основе накопления предыдущих знаний о предмете.
   Предмет, интересный для человека, будет восприниматься им более активно по сравнению с другим материалом, что подразумевает участие внимания в восприятии, рефлекторную реакцию на информацию, которая может выражаться движением глаз, головы, туловища. Возможна рефлекторная реакция организма и на сигнал опасности (одергивание руки, сужение зрачков и закрытие глаз).
   Восприятие не всегда бывает абсолютно истинным. Известны ложные положения объекта в пространстве (иллюзия горизонта, источника света, положения тела в пространстве и т. д.) и ложное восприятие времени. (Некоторые иллюзии стали источником инноваций в живописи – например, особенности творчества Клода Моне [5 - Клод Моне – один из основателей импрессионизма.] были напрямую связаны с состоянием его зрения: он страдал катарактой.)
   Психофизический закон восприятия – закон Вебера – Фехнера устанавливает логарифмическую зависимость (ln) интенсивности раздражителя от величины субъективного ощущения. Общий вид функциональной зависимости может быть представлен формулой

где S – субъективная величина ощущения, К и С – константы, J – величина (интенсивность) раздражителя (стимула). Учитывая, что при интенсивности раздражителя, равной абсолютному порогу (J = J -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

), ощущение исчезает (S = 0), из предыдущей формулы можно вывести формулу Фехнера для измерения ощущений:

Закон справедлив для любого ряда раздражителей – силы звука, яркости света, температуры, вкусовых ощущений; ему также подчиняется зрительное восприятие длины, площади, удаленности, скорости мельканий, субъективных шкал электрического удара и т. д.
В графическом виде закон можно представить в виде рисунка 3.2.

   Рис. 3.2. Реакция органов чувств человека в соответствии с законом Вебера – Фехнера

   Кривая стремится в область адаптации человека к действию стимула. В физиологии это понимается как преодоление порога (например, болевого), когда изменение величины стимула уже не приводит к адекватной оценке этого изменения и практически не замечается. (Британские ученые из Keele University пришли к выводу, что ругательства и проклятья снижают болевой порог. В Гарвардском университете за это «открытие» они получили так называемую «Шнобелевскую премию» за 2010 год. Мужчины имеют склонность стоически выносить боль, т. е. болевой порог у них выше, чем у женщин).
   В условиях рассмотрения функционирования системы «человек-машина-среда» процесс восприятия реализуется в информационной модели деятельности и концептуальной модели человека-оператора.
   Информационная модель деятельности оператора – это условное отображение информации о состоянии объекта воздействия, системы «человек-машина-среда» и способов управления ими.
   Воспринимая информационную модель, оператор производит анализ и оценку сложившейся ситуации, планирует управляющие действия, наблюдает и оценивает результаты реализации этих действий.
   Информационная модель формируется следующими средствами отображения информации:
   • изобразительный ряд на экране монитора;
   • цифровая и световая сигнализация на корпусах технических средств и приводных элементах органов управления;
   • звуковая информация;
   • тактильная информация и т. п.
   Концептуальная модель человека-оператора – совокупность представлений оператора о целях и задачах деятельности, состояниях объекта воздействия и системы «человек-машина-среда», а также способов воздействием на них.
   Образы и представления, включенные в содержание концептуальной модели, не являются только отображением обстановки в системе «человек-машина-среда». Они позволяют сформировать и сопоставить альтернативы действий, составить схематичное представление выполняемых действий, выбрать необходимое решение и последовательность действий при его исполнении.
   В соответствии со структурой построения процесса мышления человека (тактический и стратегический анализы) различают постоянные и оперативные концептуальные модели.
   Постоянные концептуальные модели включают общие временные и пространственные представления, стратегические цели деятельности, систему ценностей, показателей и оценок.
   В оперативных концептуальных моделях актуализируются лишь образы и действия, связанные с непосредственно решаемыми задачами.
   Технической основой для формирования информационной модели являются средства отображения информации (СОИ).
   При разработке информационных моделей деятельности оператора устанавливаются соответствие информационной модели характеру управляемого объекта или процесса, состав отображаемых информационных параметров, способы отображения управляющих воздействий, объем отображаемой информации и соотношение информации различных видов, способы совмещения статической и динамической информации, способы ее кодирования и способы обобщения.
   Физиологической основой восприятия являются процессы, проходящие в органах чувств, нервных волокнах и центральной нервной системе. Интеграция и последующий анализ информации от различных анализаторов позволяют организму формировать свои действия. Например, для сохранения положения тела, поддержания его тонуса или позы организм осуществляет постоянную мышечную работу.
   Восприятие как процесс, обеспечивающий непосредственно-чувственную ориентировку в окружающем мире, обладает определенными свойствами.
   К основным свойствам восприятия относятся предметность, целостность, структурность, осмысленность, избирательность, константность, апперцепция.
   Предметность – это способность отражать объекты и явления реального мира не в виде отдельных ощущений, а в виде предметов, которым присущи данные ощущения.
   Целостность – это внутренняя органическая взаимосвязь частей и целого в образе. Образ предмета складывается на основе обобщения информации об отдельных свойствах и качествах предмета. Например, вычленяя сложные отношения между звуками, мы узнаем мелодию, сыгранную другими инструментами, в другой обработке и т. д. Даже при неполном отражении свойств воспринимаемого объекта происходит мысленное достраивание полученной информации до целостного образа предмета.
   Структурность – отнесенность каждого образа к некоторому классу объектов. Для этого необходимо обращение к хранящемуся в памяти классу сходных объектов.
   Осмысленность – способность установить сходство объекта с другими объектами на основании осознания его функции. Избирательность (селективность) – выделение каких-либо объектов (или их частей), находящихся в поле восприятия, в то время как остальные объекты являются фоном восприятия.
   Константность (от лат. constans – постоянный) – относительная независимость образа от физических условий восприятия. Для зрительного восприятия – постоянное, неизменное сохранение зрительного образа при изменении условий восприятия (освещенности, удаленности от наблюдателя, положения в пространстве). Не будь этого свойства, при всяком нашем движении, изменении расстояния до предмета, повороте головы, изменении освещения непрерывно менялись бы все основные признаки, по которым человек узнает предмет.
   Апперцепция (от лат. perteptio – восприятие) – зависимость восприятия от общего содержания психической жизни и прошлого опыта субъекта. Большое значение здесь имеют установки, эмоции, интересы. Существуют сенсорные эталоны – например, шкала музыкальных звуков, система геометрических форм, язык. Люди по-разному воспринимают цвета, вкусовые ощущения, звуки. В качестве воздействующих характеристик выступают интенсивность, частотный диапазон, а также ассоциативность по отношению к источнику. Восприятие зависит от пола: например, девочки лучше различают вкус продуктов, чем мальчики.

3.4.2. Характеристики анализаторных систем человека

   Информация из окружающего мира поступает через органы чувств человека, формируя биосигналы, которые после их преобразования дают зрительные, слуховые, осязательные, обонятельные и вкусовые образы.
   Анализатор – анатомо-физиологическая система, обеспечивающая восприятие, анализ и синтез раздражителей, действующих на человека.
   Любой анализатор состоит из трех частей:
   1) рецептора, производящего преобразование энергии раздражителя в процесс нервного возбуждения;
   2) проводникового отдела, передающего биосигналы в ЦНС;
   3) центрального отдела, представленного определенными участками подкорки и коры головного мозга, куда адресуются сигналы.
   Различают внешние и внутренние анализаторные системы.
   К внешним анализаторам относятся зрительный, слуховой, тактильный (кожный), обонятельный, вкусовой.
   Для обычной бытовой обстановки информация, поступающая из внешней среды, распределяется следующим образом: зрительная занимает 90 %, слуховая – 7 %, тактильная – 3 %. На остальные анализаторы приходятся оставшиеся доли процента.
   К внутренним анализаторам относятся висцеральный, кинетический, вестибулярный.
   Зрительным анализатором является орган зрения. Процесс зрительного восприятия начинается с формирования изображения на сетчатке глаза. Немецкий ученый Иоганн Кеплер в XVII в. первым рассмотрел глаз как оптический прибор и выявил, что предметы внешнего мира имеют на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображение. Поступившие сигналы идут по нервным волокнам. Их совокупность образует зрительный нерв. В месте соединения волокон, называемом «зрительный перекресток», или «хиазма», около половины волокон сетчатки каждого глаза направляется в противоположное полушарие мозга, другая половина остается на той же стороне. Волокна зрительного нерва идут через наружное коленчатое тело в зрительную область коры головного мозга.
   Зрительная система человека воспринимает электромагнитные колебания (видимый свет) в диапазоне волны 380–720 нанометров.
   Критическая длительность стимуляции света – 0,1 с.
   К периферической части глаза относятся глазное яблоко, защитный аппарат глазного яблока (верхнее и нижнее веки, глазница), придаточный аппарат глаза.
   Глазное яблоко занимает основное место в орбите или глазнице, которая является костным вместилищем глаза и служит также для его защиты. Стенки глазницы образованы черепными и лицевыми костями. В глазнице находятся связочный и подвешивающий аппарат, мышцы глаза, жировая клетчатка, которая выполняет амортизирующие функции и в ней проходят сосуды и нервы. Глазное яблоко весит около семи грамм. Форма глазного яблока представляет собой слегка сплюснутый в переднезаднем направлении шар.
   Входящие в защитный аппарат глазного яблока верхнее и нижнее веки обеспечивают защиту глазного яблока от попадания различных частиц. Они смыкаются даже при движении воздуха и при малейшем прикосновении к роговице. При помощи мигательных движений век с поверхности глазного яблока убираются мелкие частицы пыли и равномерно распределяется слезная жидкость. Свободные края век плотно прилегают друг к другу при их смыкании. Кожа век тонкая, легко собирающаяся в складки. Подкожная клетчатка содержит чрезвычайно мало жира.
   Внутренняя поверхность век покрыта слизистой оболочкой – конъюнктивой. Конъюнктива имеет множество нервных окончаний, а ее клетки выделяют специальный секрет, смазывающий поверхность глазного яблока.
   К придаточному аппарату глаза относятся слезная железа, ее протоки, а также глазодвигательный аппарат, состоящий из мышц. Слезный аппарат состоит из слезных желез, расположенных в верхненаружной стенке глазницы, слезных канальцев, слезного мешка и слезно-носового канала. Мышечная система в глазнице имеет 8 мышц, участвующих в движении глазного яблока.
   Стенка глазного яблока состоит из трех оболочек глазного яблока:
   • наружной;
   • средней;
   • радужной.
   В центре радужки находится отверстие – зрачок, который исполняет роль диафрагмы, регулируя количество света, попадающее в глаз. Суживается и расширяется зрачок благодаря работе двух мышц. Цвет радужной оболочки зависит от количества в ней специальных клеток – меланофоров, содержащих меланин. Чем больше меланина, тем темнее цвет радужки. По периферическому краю радужка переходит в ресничное тело.
   К отросткам ресничного тела при помощи специальной круговой связки прикрепляется хрусталик. При сокращении ресничного тела связка ослабляется и хрусталик становится более выпуклым, фокусируясь на ближних предметах, и, наоборот, при расслаблении ресничной мышцы хрусталик принимает более плоскую форму для улучшения зрения вдаль. Конвенгерция, т. е. акт нацеливания обоих глаз на одну и ту же точку, является совместной функцией глазных мышц и хрусталика. Среднее время, необходимое для нацеливания глаз на новую точку и их фокусировку, называется фиксацией (рефиксацией).
   Еще одной функцией ресничного тела является выработка внутриглазной жидкости. Жидкость увлажняет образования глаза, не имеющие собственных сосудов (роговица, хрусталик, стекловидное тело), и создает постоянное внутриглазное давление.
   Внутренняя оболочка глазного яблока – это сетчатка глаза. Она представляет собой рецептор зрительного анализатора, где световая энергия преобразуется в нервные импульсы и происходит первичный анализ зрительной информации.
   Внутренняя часть глазного яблока включает:
   1) внутриглазную жидкость в передней части глаза;
   2) переднюю камеру глаза (пространство между роговицей и радужкой);
   3) заднюю камеру глаза (пространство между радужкой и хрусталиком);
   4) жидкость внутри камер, которая постоянно циркулирует;
   5) хрусталик (прозрачное тело, имеющее форму чечевицы или двояковыпуклой линзы);
   6) стекловидное тело (прозрачную студнеобразную массу, содержащую 98 % воды; находится за хрусталиком, участвует в преломлении световых лучей, а также поддерживает тонус и форму глазного яблока), которое занимает основную часть полости глазного яблока.
   Проекции видимого мира отображаются на сетчатке обоих глаз в виде двухмерных (почти идентичных) изображений предмета, отличающихся только из-за разницы положения глаз. Расстояние (база) между глазами у людей составляет 60–75 мм. Две плоские проекции предмета в правом и левом глазу сливаются в восприятии наблюдателя в один трехмерный объект. Это свойство называется свойством стереоскопии или бинокулярного зрения и лежит в основе восприятия объема и глубины. Объемное восприятие возникает даже при совсем незначительной разнице между проекциями.
   Объекты, расположенные на расстоянии порядка 6 м и далее от наблюдателя, находятся, по существу, в оптической бесконечности, и фокусирование на эти объекты не требует аккомодации [6 - Аккомодация – приспособление к чему-либо.]. Впоследствии мы только на основании опыта полагаем, что предмет объемный. Это свойство в большей мере свойственно человеку, чем животным (у животных глаза находятся сбоку черепа и у каждого глаза в основном свое поле зрения). Связано это с большими возможностями мозга человека, который в состоянии обработать не только отдельные изображения в каждом глазу, но и произвести их сопоставление и сделать изображение объемным.

   Пример
   Плоское изображение машины ГАИ или постового милиционера, которые на расстоянии кажутся реальными объектами и распознаются только при приближении.

   Глаза не бывают неподвижными. Их постоянное движение – необходимое условие построения визуального образа. Глаза постоянно ищут и выделяют наиболее информативные точки, привлекающие внимание.
   Сетчатка глаза наполнена палочками и колбочками, распределенными неравномерно. При слабом освещении функционируют палочки, воспринимающие только оттенки серого цвета. При дневном свете функционируют колбочки, обеспечивая цветовые (хроматические) ощущения. Палочек больше на периферии, а колбочек – в центре сетчатки. В связи с этим при слабой освещенности наиболее чувствительна область 10–20° к периферии от центра сетчатки, а в дневных условиях – центральная область сетчатки. Поэтому цветовое кодирование зрительных элементов информационной модели следует производить в центральной области зрения.
   Нормальным цветовым зрением считается «трихроматизм» – способность различать три основных цвета. Слабое цветовое зрение почти всегда передается по наследству. Оно присуще в какой-то степени около 8 % мужчин. У женщин слабое цветовое зрение встречается редко. Существует гипотеза, что зрение далеких предков человека было ахроматическим. В процессе эволюции цветоощущающий аппарат раздвоился на желтый и синий, а затем желтый – на красный и зеленый. Поэтому случаи цветовой слепоты к красному (протанопия), зеленому (девтеранопия) и патологические к синему (тританопия) можно рассматривать как проявления атавизма. Открывший это явление английский ученый Д. Дальтон был краснослепым. Монохроматическое зрение – явление редкое. Люди с этим недостатком видят только оттенки серого и обладают слабой остротой зрения: их зрительные образы напоминают черно-белые фотографии при плохой фокусировке.
   Количество цветовых оттенков, которые человек способен различать, превышает несколько тысяч и возрастает по мере накопления опыта. Так, например, опытный металлург способен отличить незначительную разницу в цвете нагретого металла. Народности, живущие на Севере, например чукчи, способны видеть несколько десятков оттенков белого цвета. Наиболее сильны различия между так называемыми основными цветами: красным, зеленым, синим и желтым. Легко различимы и монохромные цвета – черный и белый.
   Фон может уменьшать или увеличивать выразительность цвета. Цвета, находящиеся в непосредственной близости, взаимодействуют на основе законов контраста: например, серый предмет на красном фоне приобретает зеленый оттенок, на зеленом фоне – красный, на светлом фоне кажется более темным, чем на темном, и т. д.
   Фон способен визуально изменять форму (явление иррадиации). Это явление заключается в том, что светлые пятна кажутся бо́льшими по сравнению с темными, имеющими те же размеры.
   Перевод взгляда осуществляется с помощью быстрых саккадических (скачкообразных) движений глаза, которые не сопровождаются конвергенцией. Для перевода взгляда на 20° требуется одна саккада со скоростью 6,7 мс, для перевода взгляда на 40° нужны 2 саккады, совершаемые за 135 мс, а при переводе на больший угол уже нужен поворот головы. Поэтому расположение предъявляемой информации должно производиться таким образом, чтобы минимизировать зрительные маршруты на экране – не вызывать переноса взгляда оператора более чем на 20°. Горизонтальные переносы взгляда предпочтительнее вертикальных (движение глаз по горизонтали почти в два раза быстрее, чем по вертикали).
   При просмотре текущих алфавитно-цифровых данных темп их предъявления (если требуется точное дискретное считывание параметров) не должен быть более 1 раза в секунду, а если необходимо аналоговое считывание (например, определение тенденции изменения) или грубое считывание параметров, темп предъявления не должен превышать 5 раз в секунду. Поэтому сомнительным представляется показ на экране при видеосъемке текущего времени с точностью более десятых долей секунды – от них только рябит в глазах.
   Порог восприятия движения точечного объекта фовеальной [7 - Фовеа – центральная ямка сетчатки глаза.] частью сетчатки составляет 1–2'/с при наличии в поле зрения неподвижных ориентиров и 2–6'/с без них; для периферии сетчатки – соответственно 18 и 3–6'/с. Максимальная скорость, которая может быть воспроизведена при прослеживании, колеблется от 30 до 40°/с; если одновременно с глазами движется голова, то верхняя граница поднимается до 60°/с. Ориентируясь на приведенные данные, следует проектировать движущиеся объекты информационной модели.
   Моргание век глаза используется в качестве информации для оценки функционального состояния оператора. В нормальном состоянии человек моргает до 45–50 раз в минуту; более частое моргание говорит о его засыпании. О засыпании (например, водителя) свидетельствует и положение его головы (она склоняется), а также сила прижима ладоней к рулю (поэтому датчики состояния водителя можно расположить на его ухе, руке или пальцах).
   Поле восприятия может быть расположено на различном расстоянии от человека-оператора, и тогда перенесение взгляда вызывает аккомодацию зрения.
   Адаптация зрения к свету и темноте связана с тем, что центральная область сетчатки приспособлена к высокой освещенности, а периферия – к низкой (поэтому в темноте человек видит лучше боковым зрением). Если условия освещения меняются, то меняется и чувствительность зрения – она ослабевает и лишь через некоторое время возвращается к норме. При этом адаптация к темноте требует значительно большего времени, чем к свету (до 30 мин). Частая перемена условий освещения приводит к напряженной работе органа зрения и преждевременной усталости.
   Слуховой анализатор (орган слуха). Органом слуха являются уши. Анатомически ухо делится на три части: наружное ухо, среднее и внутреннее.
   Наружное ухо концентрирует звуковые колебания и направляет их в наружное слуховое отверстие. Способность человека определять направление по источнику звука зависит прежде всего от бинаурального эффекта, который заключается в том, что звук, воспринимаемый левым и правым ухом, неодинаковый по громкости, по времени достижения уха и спектральному составу. При этом некоторые звуки приобретают разность фаз, которая также помогает определению направления источника звука. Максимальное использование перечисленных факторов достигается движением головы, т. е. поиском наиболее удобного положения для слухового анализатора.
   Ушную раковину человека долгое время считали рудиментом. От травм она особо не защищает, рупорная функция слабая: чтобы обострить слух, лучше приставить к уху ладонь или рожок. В процессе эволюции нервной системы мобильное наружное ухо (как у животного) сменилось у человека на практически неподвижную ушную раковину, которая по-прежнему служит средством пространственной ориентации. Если вставить в слуховой проход трубочку, выступающую за пределы уха, человек полностью лишится способности различать источник звука в вертикальной плоскости. На эту способность влияет также изменение угла расположения раковины относительно головы (что бывает при косметологических операциях, когда реконструируют оттопыренные уши). Среди замысловатых бугорков наружного уха особо выделяется козелок (именно он становится очень болезненным при воспалении уха).
   От козелка в височную кость идет овальный слуховой проход. Длина его 2,7 см. Он выстлан нежной кожей, а перепончато-хрящевая часть, переходящая затем в костную и занимающая примерно одну треть длины, снабжена волосами, сальными и серными железами. Слуховой проход прекрасно усиливает звуковые волны, из-за чего интенсивность звука у барабанной перепонки [8 - Барабанная перепонка – мембрана, которая вибрирует под действием звука.] повышается. С физической точки зрения это объясняется резонансными свойствами прохода, прежде всего низкой жесткостью его стенок, что обусловливает малое отражение звука и, следовательно, его максимальное поглощение. В слуховом канале вырабатывается ушная сера – воскообразный секрет сальных и серных желез. Ушная сера защищает кожу слухового канала от бактериальной инфекции и от попадания различных насекомых (их отгоняет специфический запах серы).
   Среднее ухо включает в себя три миниатюрныe косточки (самые маленькие кости в человеческом теле), которые передают движения от барабанной перепонки к овальному окну. В соответствии с их формой косточки называются молоточком, наковальней и стременем. Молоточек своей рукояткой прикреплен к центру барабанной перепонки при помощи связок, а его головка соединяется с наковальней (она в свою очередь прикреплена к стремени). Молоточек прочно зафиксирован связками и находится в постоянном контакте с барабанной перепонкой. Наковальня с одной стороны соединена с молоточком, а с другой – со стременем, обеспечивая тем самым передачу движений от молоточка к стремени. Крошечные мышцы способствуют передаче звука, регулируя движение этих косточек. Евстахиева, или слуховая, труба длиной около 3,5 см соединяет среднее ухо с носоглоткой. При изменении давления окружающего воздуха давление по обе стороны барабанной перепонки выравнивается через слуховую трубу. Она служит своеобразной форточкой для барабанной полости и открывается в момент глотания. Труба помогает при громких звуках и во время полета на самолете. При посадке резкое повышение внешнего давления действует на перепонку, болезненно втягивая ее в барабанную полость (где давление меньше). Чтобы выровнять его, человек производит глотательные движения.
   Внутреннее ухо включает улитку – непосредственный орган слуха, связанный со слуховым нервом. Это костный канал, образующий два с половиной витка спирали и заполненный жидкостью. Анатомия улитки уха очень сложная – некоторые ee функции до сих пор полностью не исследованы. Из ряда чувствительных, снабженных волосками клеток, которые покрывают базилярную мембрану, состоит кортиев орган. Звуковые волны улавливаются его волосковыми клетками и преобразуются в электрические импульсы. Эти электрические импульсы передаются по слуховому нерву в головной мозг. Таким образом, функцией внутреннего уха является преобразование механических колебаний в электрические, поскольку мозг может воспринимать только электрические сигналы.
   На высоту звука влияет и его длительность. При малой длительности звука высота тона не воспринимается – звук кажется атональным щелчком. Человек слышит звук при длительности примерно в 0,01 с.
   Все звуки могут быть разделены на простые и сложные, периодические и непериодические.
   Периодические звуки содержат частоты (гармоники), кратные основной частоте.
   Непериодические звуки имеют беспорядочную природу.
   Нерегулярные звуковые колебания обычно называются шумом. «Белый шум» – звук, содержащий все слышимые частоты.
   Звуки, наиболее неприятные для человека:
   – плач младенца;
   – скрип ногтя или мела по доске;
   – рев двигателя автомобиля;
   – звук бормашины;
   – собачий лай;
   – разговор с набитым ртом;
   – звонящий мобильный телефон (будильник);
   – скрежет ножа или вилки по фарфоровой тарелке;
   – зубной скрежет.
   Звуки могут стимулировать деятельность человека или тормозить ее. Всякое возрастание уровня шума над порогом слышимости увеличивает мускульное напряжение и, следовательно, повышает расход энергии. На короткие периоды времени он может даже слегка улучшать результаты деятельности, однако на мускульные действия, требующие высокой степени координации и точности, шум влияет отрицательно. Длительное пребывание в условиях шума постепенно приводит к некоторой аккомодации.
   Влияние шума на умственную деятельность различно в зависимости от сложности решаемой задачи. На решение простых, неоднократно повторяющихся умственных задач шум не оказывает особого влияния, но на всякую умственную деятельность, требующую сосредоточенного внимания, имеет отрицательное воздействие. Шум не оказывает заметного действия на зрительную адаптацию, восприятие перспективы, темновую адаптацию и оценку расстояний.
   Высокочастотный шум утомляет больше, чем низкочастотный. Беспорядочно меняющиеся звуки раздражают сильнее, чем постоянные или периодически изменяющиеся. Установлено, что музыка облегчает выполнение простых повторяющихся заданий и способствует организации трудового процесса, но деятельности, требующей умственного сосредоточения, мешает.
   Исключительное влияние на общее психическое состояние рабочих оказывает функциональная музыка: она снижает утомляемость, нормализует сердечную деятельность, обостряет внимание, повышает производительность труда, улучшает настроение.
   Исследования показали, что пение птиц и музыка Чайковского хорошо помогают от бессонницы. В Австрии в 1993 г. появилась информация о том, что прослушивание Моцарта улучшает способности к пространственному ориентированию (после этого резко возросли продажи компакт-дисков с записями Моцарта). Родители чуть ли не насильно заставляли детей слушать «Волшебную флейту» и другие произведения. Однако после дополнительных исследований оказалось, что никакой связи между развитием интеллекта и музыкой не существует.
   Определенные низкочастотные звуки могут даже «убеждать» человека бросить курить, призвать спокойно спать, соблюдать диету, быстро читать, усваивать иностранные языки, преодолевать стрессы и испытывать нежные чувства. Звуковая терапия эффективна при лечении психосоматических расстройств, депрессии, синдрома усталости при реабилитации после инсульта, а также в целях прекращения приступов мигрени и т. д.
   Гипнотическое воздействие на зрительный анализатор известно давно, но в настоящее время появились аудиопрограммы, позволяющие контролировать активность мозга. Как правило, это звуковые тоны с разными периодами нарастания и разной частотой, подаваемые в левый и правый наушники. Звук пульсирует то быстрее, то медленнее. Могут быть аудиозаписи групп людей, поющих в унисон, когда голоса сливаются в пульсирующий тон. Длина трека обычно 30 мин.
   Влияние происходит за счет бинауральных ритмов. С помощью их комбинирования можно формировать ритмическую активность мозга и таким образом вызывать нужное состояние сознания. Применяются для лечения различных видов неврозов, бессонницы, головной боли, астенического состояния, проведении реабилитации, могут быть полезны при лечении алкоголизма и наркозависимости. На рынке предлагаются различные варианты аудиотреков: «Алкоголь», «Героин», «Счастье», «Многократный оргазм», «Адреналин», «Никотин» и т. п. Для желающих похудеть предлагается «Диета+», предназначенный для сжигания калорий путем повышения сердечного ритма и ускорения метаболизма. Однако вызвать у человека то же состояние, что и реальные наркотики, «аудионаркотики» не способны: в лучшем случае человек вводится в полусонное состояние, транс.
   При оценке восприятия человека пользуются логарифмической шкалой при измерении силы звука.
   Децибел (дБ) (от лат. decem – десять; десятая часть бела) – логарифмическая единица измерения интенсивности потока энергии (колебаний) относительно условно принятого исходного уровня отсчета.
   Сила звука (V) в децибелах определяется по формуле:

   где Р -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– звуковое давление сигнала; Р -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– звуковое давление, условно принятое за исходные. Звуковое давление Р -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

=2∙10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

при частоте 2000 Гц считается нижним абсолютным порогом звукового анализатора.
   Слуховой аппарат человека обладает ограниченной способностью к восприятию звука. Ухо реагирует только на часть звукового спектра. Человек способен различать звуки в диапазоне от 20 до 20 000 Гц; выдерживать интенсивность шума до 130 дБ. Минимальный звук, ощущаемый человеком, называется порогом слышимости. У разных людей он различен. При очень сильном звуке натяжение барабанной перепонки ослабевает – это ухудшает передачу колебаний во внутреннее ухо (отсюда появилось выражение «уши вянут»).
   Пороги слышимости отдельных людей различаются, особенно в области высоких частот. Порог слышимости одного человека может меняться с течением времени. С возрастом чувствительность к звукам с частотой ниже 500 Гц почти не изменяется, но при частотах выше 10 кГц порог чувствительности увеличивается на 20 дБ. Люди также отличаются остротой слуха. Подобная разница обусловлена индивидуальными особенностями (возрастными факторами, половыми различиями, продолжительностью пребывания в условиях шума). В зависимости от психофизиологического состояния человека порог его слуховых ощущений может на протяжении коротких периодов времени колебаться в пределах 5 дБ.
   Снижение остроты и частичная потеря слуха объясняются тем, что человек подвергался длительному воздействию громких шумов выше 85 дБ в продолжение длительных периодов времени.
   Инфразвук человек может ощущать за счет возникающей вибрации, которая воспринимается костными и хрящевыми тканями.
   В ультразвуковых диапазонах человек не ориентируется, но им могут восприниматься большие уровни излучения при непосредственном контакте излучателя с плотными тканями (например, тканями головы) в виде тепла. Собакам доступны частоты до 60 кГц, кошкам – до 100 кГц, летучие мыши – используют ультразвуковые эхолокаторы на частотах от 30 до 150 кГц.
   Тактильный анализатор (кожная чувствительность).
   Данный анализатор основан на тактильной информации, получаемой от рецепторов кожи. По степени важности для человека тактильный анализатор находится на третьем месте. При соответствующей тренировке он может заменить слуховой анализатор. Особого развития осязание достигает у слепых, в значительной степени компенсируя утрату зрения. В процессе осязания ощупывающие движения рук воспроизводят форму (контур) предмета, как бы «делая» его слепок.
   Кожа является основным органом осязания человеческого тела. В ней находится большое количество специальных рецепторов и нервных окончаний. Осязание подразделяют на четыре первичных кожных ощущения (ощущения боли, давления, холода и тепла). Имеются экспериментальные подтверждения того, что существуют специфические рецепторы для каждого из основных видов кожных ощущений. Можно обнаружить места, в которых возникает ощущение тепла или холода, обозначить места, где возникает ощущение давления, и, наконец, места, где возникает только ощущение боли. Боль может вызываться химическими и электрическими раздражителями. Ощущения боли чаще всего связаны с раздражением поверхности кожи. Порог болевого ощущения, вызываемого химическим раздражителем, пропорционален концентрации водородных ионов (кислотности) в химических растворах. Щелочные растворы большой концентрации также вызывают болевое ощущение.
   Подобно сетчатке глаза точки кожи связаны с соответствующими зонами коры головного мозга. Сигналы передаются по своим особым нервным путям в спинном мозге и сходятся в таламусе, расположенном у основания мозга. Таламус выполняет целый ряд важных функций, из которых основная состоит в том, что он является промежуточным пунктом и распределительным центром для импульсов, идущих ко всем частям тела или от них к мозгу. Скорость передачи тактильной информации невелика, и критическая длительность стимуляции меняется в зависимости от вида раздражителя: для тепла – 1,0 с; холода – 1,5 с. Рецепторы холода воспринимают температуру (ниже 3 °С), а рецепторы тепла – температуру выше 36 °С. Боль воспринимается посредством свободных нервных окончаний. Нарастание давления (выше величины его нижнего порога) влечет за собой увеличение интенсивности ощущения до верхнего предела, который является вместе с тем нижним порогом болевых ощущений (для разных участков кожи – от 3 до 300 г/мм -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). Нагревание кожи вызывает повышение тактильной чувствительности, а охлаждение влечет ее понижение.
   Давление чувствуется с помощью так называемых клеток Маркеля, которые находятся на границе внешней и собственно кожи. Они расположены вокруг волосяных луковиц в виде сплетений, а также находятся на участках кожи, не покрытой волосами. Ощущения прикосновения или давления возникают только в том случае, если механический раздражитель вызывает деформацию кожной поверхности. Рецепторы реагируют на изменение давления (не менее 6 %) и адаптируются к постоянному давлению (давление одежды, обуви, часов, очков или атмосферы): например, при опускании руки в воду, температура которой примерно равняется температуре руки, давление ощущается только на границе погруженной в жидкость части руки, т. е. именно там, где кривизна этой поверхности и ее деформация наиболее значительны. Ощущение прикосновения и давления одежды возникает лишь в момент их надевания.
   На коже имеются рецепторы, реагирующие на тепло и холод. Чувствительность точек боли, давления, холода и тепла зависит от количества нервных окончаний, приходящихся на единицу площади кожи. Рецепторы расположены неравномерно – в среднем 25 точек на 1 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

кожи. Количество рецепторов для разных размеров тел постоянно. Их замер проводят в условиях выключенного зрения при помощи циркуля с раздвижными ножками, концы которых прикладываются к коже человека одновременно. Наиболее густо рецепторы расположены на кончике языка, носа, на губах (расстояние 1,1 мм), что проявляется при поцелуе (в том числе при так называемом эскимосском, когда касаются носами). На кончиках пальцев расстояние между рецепторами 2,2 мм, на ладони – 8,9 мм). На спине (по срединной линии) они расположены редко – расстояние может достигать 60 мм.
   С возрастом рецепторы атрофируются.
   Чувствительность рецепторов можно улучшить за счет повышения пластичности кожи.
   Обонятельный анализатор. Обоняние – способность ощущать и различать пахучие вещества. У человека в обычных условиях обонятельная чувствительность в значительной степени редуцирована, но не утрачена полностью. Она приобрела второстепенное значение для получения информации о внешнем мире и ориентировки в нем. Человек имеет 10 млн обонятельных клеток; у животных их гораздо больше (у кролика – 100 млн, у восточноевропейской овчарки – 220 млн). В тех случаях, когда человек лишен способности ориентироваться при помощи органов зрения и слуха, обонятельная чувствительность вместе с тактильной приобретает первостепенное значение при контакте человека с внешним миром.
   Запах – это субъективный образ одного из явлений реальной действительности, заключающийся в воздействии молекул летучего вещества на орган обоняния – нос.
   Наружный нос имеет вид пирамиды и образован костями, хрящами, мышцами. Наружный нос является важной частью косметического ансамбля лица. Форма и размеры наружного носа придают чертам лица индивидуальность. Снаружи нос покрыт кожей. В нем различают корень, спинку, верхушку и крылья. Корень носа расположен в верхней части лица и отделен ото лба переносьем. Боковые стороны носа по средней линии соединяются и образуют спинку носа. Спинка носа переходит в верхушку носа, внизу расположены крылья носа. Они ограничивают ноздри, ведущие в полость носа.
   Нос новорожденного ребенка сплющенный, короткий, полость носа узкая и низкая, развита слабо, околоносовые пазухи также развиты слабо. С возрастом спинка носа удлиняется, образуется верхушка носа. К восьми-девяти годам заканчивается процесс формирования верхнечелюстной пазухи. В периоде полового созревания форма наружного носа становится постоянной, принимают окончательную форму и пазухи лобной, решетчатой и клиновидной костей.
   В полости носа различают преддверие, покрытое продолжающейся кожей наружного носа. Кожа содержит волоски, потовые и сальные железы. Далее преддверие полости носа представляет собой канал, имеющий форму призмы и проходящий в продольном направлении через кости лицевого скелета. Дном полости носа является твердое небо.
   Полость носа перегородкой делится на правую и левую половины, а перегородка состоит из костной и хрящевой части. Через хоаны полость носа сообщается с носовой частью глотки. Большая часть полости носа представлена носовыми ходами, с которыми сообщаются околоносовые пазухи (воздухоносные полости костей черепа). Три носовые раковины (верхняя, средняя и нижняя), расположенные на боковых стенках, увеличивают общую поверхность полости носа. Между обращенными внутрь поверхностями раковин и перегородкой носа расположен щелевидный общий носовой ход, а под раковинами – носовые ходы, имеющие соответствующие названия: верхний, средний и нижний. В нижний носовой ход открывается носослезный проток, в верхний – задние ячейки решетчатой кости и клиновидная пазуха, в средний – средние и передние ячейки решетчатой кости, лобная и верхнечелюстная пазухи.
   Полость носа выстлана слизистой оболочкой. В этой части можно выделить две различные по строению и функции части: дыхательную и обонятельную.
   Дыхательная часть занимает область от дна полости носа до середины средней носовой раковины. Слизистая оболочка данной области покрыта реснитчатым эпителием и содержит большое количество желез, выделяющих слизь; кроме того, в подслизистой основе находится множество кровеносных сосудов.
   Обонятельная область занимает часть слизистой оболочки носа, покрывающую правую и левую верхние носовые раковины, а также часть средних раковин и соответствующий им отдел носовой перегородки. В обонятельной области находятся нервные клетки, воспринимающие пахучие вещества из вдыхаемого воздуха.
   Нос выполняет дыхательную, защитную, резонаторную и обонятельную функции.
   Дыхательная функция является основной. Нос первым воспринимает вдыхаемый воздух, который здесь согревается, очищается и увлажняется.
   Защитная функция состоит в реакции рецепторов слизистой оболочки на множество раздражителей внешней среды: химический состав, температуру, влажность, запыленность и др. При воздействии на слизистую оболочку носа раздражителей появляются чиханье, слезотечение. Слеза, поступающая в полость носа через носослезный канал, способствует усилению секреции слизистых желез и выведению из полости носа раздражающих веществ. В механическом удалении взвешенных во вдыхаемом воздухе веществ важную роль играет реснитчатый эпителий. При колебании ресничек, направленном от входа в нос к носоглотке, происходит перемещение частичек, попавших в полость носа. Часть более крупных пылевых частиц задерживается в области преддверия носа волосками, а если взвешенные в воздухе пылевые частицы все же попадают в полость носа, то удаляются из нее со слизью при чиханье или сморкании.
   Резонаторная функция обеспечивается наличием воздухоносных полостей (полость носа, придаточные пазухи). Неодинаковый размер этих полостей способствует усилению тонов голоса различной частоты. Формируясь в голосовой щели, при прохождении через резонаторные полости звук приобретает определенный тембр (окраску).
   Обонятельная функция осуществляется благодаря наличию специфических обонятельных рецепторов в полости носа. Рецепторы обоняния расположены довольно глубоко в верхних раковинах носовой полости. Поэтому только небольшая часть содержащихся в воздухе газа или аэрозолей летучих веществ попадает в эту часть носовой полости, вызывая их раздражение. Рецепторы вкуса и обоняния работают вместе: например, если у человека насморк, то он не может полностью ощутить вкус блюда.
   В жизни человека запахи играют важную роль, помогая определять доброкачественность пищи, наличие вредных примесей во вдыхаемом воздухе. В ряде случаев запах помогает человеку ориентироваться в окружающей обстановке, испытывать удовольствие или отвращение. На обоняние большое влияние оказывают влажность воздуха, его температура, атмосферное давление, общее состояние человека.
   Многие космонавты, выходившие в открытый космос, отмечали уникальный аромат околоземного пространства. Непонятный едкий запах, исходящий от оборудования и скафандра, у разных космонавтов вызывал ассоциации ароматов озона, жареного мяса, нагретого железа и сварочных газов. Ученые полагают, что такой запах мог появиться в космосе из-за высокоэнергетических колебаний ионов. По другой теории, его вызывают полициклические ароматические углеводороды, которые образуются при горении во время гибели звезд. С помощью методов спектрального анализа ученые могут понять, чем пахнет межзвездное пространство. Так, в 2009 г. астрономы заявили, что пылевое облако «Стрелец B2», расположенное в центре Млечного пути, содержит этилформиат. Это вещество источает запах, похожий на аромат малины или рома.
   Специфического обозначения запахов нет. Как правило, их называют именами тех объектов, от которых они происходят – например, запах фиалки, запах гари. Как правило, у животных обоняние развито намного лучше, чем у человека, что дает им лучшую возможность ориентации.
   На обонятельные ощущения влияют не только специфические раздражители, но также и некоторые механические и химические стимулы. Так, обонятельное ощущение, вызываемое аммиаком, связано с раздражением не только рецепторов обоняния, но и рецепторов боли. При длительном контакте пахучих веществ с обонятельными рецепторами обычно наблюдается адаптация – понижение обонятельной чувствительности. Чувствительность органа обоняния очень высока, несмотря на удаленность обонятельного рецептора от раздражителя.
   Самая известная классификация запаховых веществ называется «призма запахов» и делит все известные запахи на пять групп: ароматические, гнилостные, пряные, горелые и смолистые.
   Для оценки абсолютной чувствительности чаще всего используется количество пахучих веществ в 1 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

воздуха. В качестве примеров можно привести пороговые концентрации некоторых пахучих веществ, мг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

:
   – этиловый эфир – 5830;
   – хлороформ – 3300;
   – валериановая кислота – 29;
   – этиловый спирт – 20;
   – ванилин – 0,001.
   Время реакции человека на обонятельный стимул значительно длиннее, чем на стимулы других сенсорных модальностей, и составляет в среднем 550 мс (от 369 до 1300 мс).
   Человек может различать до 2000 запахов, а люди с повышенной обонятельной чувствительностью (например, эксперты парфюмерной промышленности) – более 5000 различных запахов.
   Пониженная обонятельная чувствительность человека часто является причиной отравления газовыми смесями, поэтому в газовые смеси, не обладающие запахом, необходимо добавлять специальные пахучие вещества (одоранты), предупреждающие об опасности – так поступают с обычным бытовым газом.
   Вкусовой анализатор. Вкусовой анализатор формирует ощущения, возникающие при действии пищевых и непищевых веществ. Основным органом чувств, «заведующим» вкусом, является рот, в котором насчитывается примерно 10 тыс. вкусовых рецепторов. Основу языка составляет поперечно-полосатая мышечная ткань, волокна которой идут в трех взаимноперпендикулярных направлениях. Благодаря этому язык может совершать достаточно сложные движения. Между мышечными пучками находятся прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани с сосудами, нервами и скоплениями жировых клеток. Слизистая оболочка верхней и боковых поверхностей языка прочно сращена с мышцами (нет подслизистой оболочки), образована двумя слоями – многослойным плоским неороговевающим эпителием и собственной пластинкой из рыхлой волокнистой соединительной ткани, формирующей сосочки языка. Различают четыре основных вида сосочков: нитевидные; грибовидные; листовидные; желобоватые. Вкусовые нейроны заканчиваются в клетках, расположенных на бугорках языка, и являются рецепторами вкусовых ощущений. Пища, смоченная слюной, через поры во вкусовом бугорке проходит к вкусовой клетке, возбуждая ее путем непосредственного контакта. Вкусовая клетка является, таким образом, контактным рецептором в отличие, например, от рецепторов обоняния.
   Вкусовые ощущения делятся на горькие, кислые, сладкие и соленые. Все другие виды вкуса – комбинации названных ощущений. Различные типы вкусовых ощущений зависят от различных рецепторов, которые неравномерно распределены по всей поверхности языка (сладкое ощущается на верхушке языка, соленое и кислое – по бокам, а горькое – у его основания). Расположение вкусовых рецепторов объясняет существующие обычаи употребления спиртного (вино мы пьем маленькими глоточками, чтобы насладиться его сладостью на кончике языка, виски или водку глотаем залпом, поскольку рецепторы горечи сосредоточены преимущественно у основания языка).
   На вкус влияют температура и давление, а также запах и зрительный образ. Например, если заткнуть нос ватой и завязать глаза, трудно отличить яблоко от сырой картошки – и хрустит на зубах, и вкус сладковатый. Центры, отвечающие за чувства обоняния и вкуса, расположены рядом в височных долях головного мозга. Впечатление от еды и напитков мы также получаем, когда ощущаем их деснами и губами, щупаем руками и видим глазами.
   Многие ощущения, которые мы подсознательно считаем вкусовыми, на самом деле являются осязательными. Это резкий вкус газированных напитков, охлаждающий эффект ментола, острые соусы и приправы.
   С возрастом вкусовая чувствительность понижается. Это объясняет тот факт, что на старости многие становятся сладкоежками.
   Критическая длительность стимуляции меняется в зависимости от вида раздражителя: для того, чтобы вызвать ощущение сладкого, раздражителям требуется примерно 2 с, ощущение соленого – 3 с, а ощущения горького и кислого – по 3,5 с.
   Абсолютный порог, т. е. минимальная концентрация химического вещества, вызывающего ощущение вкуса, значительно отличается в зависимости от используемого вещества. Для сахара и соли абсолютный порог ощущений составляет 10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

г∙моль/дм -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, для соляной кислоты – 10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

г∙моль/дм -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, для солянокислого хинина – 10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

г∙моль/дм -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, что биологически оправдано – различные яды имеют обычно горький вкус.
   Анализаторы внутренних органов (висцеральные). Данные анализаторы воспринимают различные изменения внутренней среды организма, что позволяет нервной системе регулировать деятельность внутренних органов. Они исследуют химическую среду, механическое давление, температуру; их сигналы могут человеком не осознаваться, но влияют на его настроение и поведение.
   Кинестетические анализаторы. Кинестетические анализаторы воспринимают раздражения, возникающие в движущихся органах при изменении их положения в пространстве, и находятся в области костей, суставов, скелетных мышц, сухожилий. Они разделяются по способу реагирования на растяжение мышц, их сокращение и положение суставов.
   Предполагается, что функции кинестетических анализаторов выполняют глубинные рецепторы давления.
   Без кинестетических ощущений не смог бы развиться ни один двигательный навык, не произошло бы ни одно узнавание «схемы тела», как и восприятие положения тела человека в процессе работы. Благодаря кинестетическим ощущениям человек чувствует нарушение высоты сиденья, положения рабочей поверхности, подставки для ног на 8–10 мм. Несоблюдение угловых размеров становится очевидным при их изменении на 1°. Наиболее развиты данные ощущения у художников, скульпторов, работников, занимающихся мелкими деталями. Осязательные образы формируются на основе синтеза кинестетических и тактильных сигналов – например, на основании ощущения смещения кожной складки на руке, ноге и т. п.
   Орган равновесия (вестибулярный аппарат.) Этот орган расположен во внутреннем ухе. Внутреннее ухо – камера с волосками-рецепторами, эндолимфой и отолитами (мелкими кристалликами карбоната кальция). Окончательное его развитие завершается к 10–15 годам. Рецепторы органа равновесия раздражаются при движениях и наклонах головы. Вестибулярная система в нашем ухе – это часть системы поддержания равновесия тела. Рецепторы предоставляют мозгу информацию о положении и движении нашей головы. Поддержание равновесия тела происходит рефлекторно. У глухонемых вестибулярный аппарат не функционирует. Наклоны головы они ощущают при помощи рецепторов шеи.
   Человек привык к движениям в горизонтальной плоскости. Непривычные движения вверх-вниз или из стороны в сторону могут вызвать головокружение. У большинства людей тренировки снимают эту проблему (чтобы не укачивало, не нужно дышать в такт с качкой).
   Свойства анализаторных систем человека служат основой для разработки эргономических требований, которые используются при организации самой системы «человек-машина-среда», при организации деятельности человека в данной системе, проектировании и разработке технических средств и т. д.

   Контрольные вопросы
   1. Какие существуют виды внимания?
   2. Что является причиной возникновения непроизвольного внимания?
   3. Каковы функции внимания?
   4. Какие свойства присущи вниманию?
   5. На какие виды делится память по характеру психической активности и времени сохранения?
   6. Какие выделяют процессы памяти?
   7. В чем различие непосредственного и опосредованного запоминания?
   8. Каким образом протекает процесс забывания?
   9. Какие существуют виды мышления?
   10. Как различается мышление по характеру решаемых задач?
   11. Какие мыслительные операции используются в процессе мышления?
   12. В чем особенности структуры процесса мышления?
   13. Что устанавливает закон Вебера – Фехнера?
   14. Как реализуется процесс восприятия в условиях функционирования системы «человек-машина-среда»?
   15. Каковы основные свойства восприятия?
   16. Что такое анализаторные системы человека?
   17. Как протекает процесс зрительного восприятия?
   18. Какое свойство зрительного анализатора лежит в основе восприятия объема и глубины?
   19. Что такое нормальное цветовое зрение?
   20. Какое влияние оказывают различные звуки на деятельность человека?
   21. В каком диапазоне звукового спектра человек воспринимает звук?
   22. От чего зависит порог слышимости?
   23. На чем основана работа тактильного анализатора?
   24. На какие первичные кожные ощущения подразделяется осязание?
   25. Каким образом осуществляется обонятельная функция?
   26. На основании чего проводится классификация запаховых веществ?
   27. Как можно классифицировать вкусовые ощущения?
   28. Как влияют на человека сигналы висцерального анализатора?
   29. Что обеспечивает работа кинестетического и вестибулярного анализаторов?
   30. Каким образом характеристики и свойства анализаторов используются в построении системы «человек-машина-среда»?

4. Антропометрические характеристики

   Антропометрия – совокупность методических приемов, заключающихся в измерении и описании тела человека в целом и отдельных его частей и позволяющих дать количественную характеристику их изменчивости.
   Антропометрические характеристики и данные о строении тела человека используются для решения широкого круга задач при проектировании, разработке и оценке качества технических средств деятельности (машин, производственного и медицинского оборудования, средств транспорта и т. д.), а также при проектировании интерьеров, мебели и изделий культурно-бытового назначения.
   Задачи проектирования и оценки человеко-машинных систем нельзя решить простым приложением данных, полученных в классической антропометрии, как и механическим перенесением ее методов на исследования в эргономике и проектировании.

4.1. Историческая динамика антропометрических исследований

   Осознание человеком окружающего мира наиболее полно проявлялось в создаваемых им орудиях труда и устройстве своего жилища. Первобытный человек, использовавший неудобные орудия труда и охоты и не сумевший обустроить свое жилье, постоянно рисковал жизнью. Поэтому с незапамятных времен человек интуитивно соизмерял создаваемый им предметный мир со своими физическими параметрами и физиологическими возможностями.
   Размеры различных частей тела человека лежат в основе почти всех дометрических единиц измерения. Это английские дюйм (длина фаланги большого пальца – 2,54 см) и фут (длина средней мужской ступни – 30,48 см), русские вершок (длина верхней части указательного пальца – 4,45 см), пядь (расстояние между концами растянутых большого и указательного пальцев – 17,78 см) и локоть (длина локтевой кости – 38–46 см) и др.
   Индивидуальные размеры используются и сейчас: например, цунь [9 - Используется в медицине (точечный массаж, иглоукалывание).] – расстояние между кожными складками второй фаланги среднего пальца кисти, который необходимо согнуть так, чтобы он с большим пальцем составлял круг. Длина цуня у каждого человека своя. Она строго индивидуальна и колеблется в пределах от 1 до 3 см. У мужчин цунь измеряется на левой руке, у женщин – на правой. Цунь можно также определить по поперечному размеру пальцев: указательного – 1 цунь, сложенных вместе указательного и среднего пальцев – 2 цуня, сложенных вместе всех пальцев руки, кроме большого, – 3 цуня. При помощи этих универсальных единиц измерения мастера прошлого создавали не только предметы труда и быта, но и сложные архитектурные сооружения. Протагор из Абдеры, древнегреческий философ, виднейший из софистов, утверждал, что «человек есть норма и мера всех вещей».
   Измерения человеческого тела носили не только утилитарный характер. Значение меры, измерения в искусстве очевидно. Греки считали красоту доказательством изначальной гармонии человека и Вселенной и стремились найти соответствие пропорций человеческого тела пропорциям природы. Среди разнообразия человеческих типов выделялось идеальное тело (для греков это было тело солдата – воплощение мужества и силы). Художники стремились выразить идеальную человеческую форму в «каноне» пропорций. Широко известен египетский канон времен фараонов, канон эпохи Птолемея, каноны Древней Греции и Рима. За сто лет до нашей эры Витрувий отмечал в трактате по архитектуре антропоморфный характер колонны: «Греки создали дорическую колонну, следуя пропорциям, силе и красоте мужского тела. Затем они придали ионической колонне утонченность женского тела».
   По мнению многих исследователей, связь между архитектоникой здания и человеческим телом наиболее ярко выражается в системе пропорций и симметрии, которые архитектура заимствует у человека. Французский мыслитель Поль Валери (1871–1945) в статье «Евпалинос или Архитектор» раскрывает секрет храма, построенного в честь бога Гермеса: «Никто не знает, что этот утонченный храм – всего лишь математическое изображение одной девицы из Коринфа. Храм точно воспроизводит некоторые ее пропорции».
   Как известно, термин «пропорция» обозначает математическое понятие – «равенство между двумя отношениями». Это понятие унаследовано от греков. Сопоставляя пропорции человека с математической моделью, греческое искусство соотносит некоторые геометрические формы с формами человеческого тела. Выпуклости и изгибы (контур лица или округлость живота) оценивались по наслаждению, которое они доставляли уму и чувству. Евклид называл пропорцией равнозначность построений. Классическая эстетика, идентифицировавшая принцип красоты с отношениями частей между собой и соотношением последних с целым, покоится на идее пропорций. Выраженная в частях одна и та же пропорция приобретает невиданную популярность в эпоху Возрождения, когда влияние искусства Древней Греции было определяющим. Архитекторы того времени попытались приложить пропорции человеческого тела к плану идеального города, о котором мечтали греки. Например, на первой странице архитектурного труда Франческо ди Джорджио Мартини (1439–1501) «План идеального города» (Библиотека Реале, Турин) была изображена крепость, центральная площадь которой совмещалась с пупком, церковь – с сердцем, дворец правителя – с головой.
   Теоретики эпохи Возрождения считали красоту частью чувственного мира. Знаменитый архитектор и теоретик искусства Леон-Баттиста Альберти (1404–1472), ссылаясь на Античность, уточняет классический канон пропорций и полагает, что будет правильно привязать все другие размеры человека к размеру головы. «Поскольку природа, – говорил Альберти, – выставляет мерки человеческого тела на всеобщее обозрение, художнику будет очень полезно сделать над собой усилие и узнать их у самой природы». Именно художники были призваны отыскивать красоту в мире форм. Они внимательно рассматривали, изучали, разбирали тело и повсюду находили числа. Леонардо да Винчи в 1490 г. в работе «Человек Витрувия» помещает человека в квадратуру круга: «Знай, что пупок находится посередине между разведенными в разные стороны руками и ногами… и что рост человека равен расстоянию между разведенными руками».
   Поиск взаимоувязанных геометрических отношений между различными частями тела приводит Альбрехта Дюрера к изучению пропорций женской фигуры с помощью линейки и компаса. В его «Трактате о пропорциях» (Нюрнберг, 1528) содержатся описания более двухсот изученных им моделей, которые он сопоставлял с греческой обнаженной натурой. Дюрер назвал пять канонов пропорций тел мужчины и женщины, но не смог назвать лучшего из них, заметив только, что допустимы все промежуточные. «Человек не в силах постичь высшего совершенства форм, это доступно лишь божественным силам» – к такому выводу приходит Дюрер в своем трактате.
   Пьеро делла Франческа измеряет около ста тридцати точек лица человека, прежде чем изобразить его в перспективе. Математик, монах-францисканец Фра Лука Пачоли в 1509 г. публикует в Венеции работу «Божественная пропорция», которую иллюстрирует Леонардо да Винчи. Вывод, сделанный Пачоли, однозначен: каждая форма достигает полноты своего выражения, если подчиняется математическому принципу. Он помещает человеческое тело, называя его «маленькой Вселенной», в центр Макрокосмоса. Человек более чем когда-либо раньше выступает мерой и символом всемирного порядка.
   Рисунки Джакометти, изображающие крошечное тело человека в центре огромного белого листа бумаги, доказывали, что пропорции тела сопротивляются попытке огромной поверхности раздавить его.
   В XVII в. благодаря открытиям Галилея и Паскаля мир перестает восприниматься в качестве замкнутой системы и представление о человеке как о некоем стандарте и центре Макрокосмоса исчезает. Однако в ХIХ в. теория пропорций вызывает новый интерес у ученых. Человеческое тело становится объектом пристальных исследований; его формирование, развитие и назначение изучаются самым тщательным образом. Один из отцов современной антропологии Поль Брока в 1865 г. предложил процедуру двойного обмера, позволяющую найти лицевой угол.
   Использование статистических методов при изучении человеческого тела дает возможность бельгийскому математику Адольфу Кетле в 1848 г. создать «теорию среднего человека», а на ее основе «портрет среднего человека», не отражающий индивидуальных качеств этого человека. Полученные в результате множества статистических исследований размеры этого тела-эталона долгое время служили основой для расчета параметров и поисков оптимальной формы предметно-пространственной среды – от скамеек до самолетов.
   Подобно пифагорейцам, считавшим число сутью любой вещи, антропологи ХIХ в. пытались свести многочисленные показатели обмеров человека к нескольким цифровым данным. Они совершенствовали методы обмеров тела – так создается антропометрия. Чиновник парижской префектуры полиции Альфонс Бертильон в 1879 г. предлагает записывать в карточки данные всех задержанных. Его система антропометрической классификации получила название «бертильонаж». В обыденной жизни это превратилось в отметку «рост человека» в удостоверении личности.
   Фотографируя тело в разных ракурсах, антропологи пытались определить неизменяемые черты человеческой формы. Средством определения служили придуманные Полем Райхером в 1911 г. так называемые карточки морфологической идентификации.
   В начале ХХ в. с помощью антропометрии делаются попытки определить расовые и морфологические типы – так возникает типология. Ее цель – собрать в одном изображении черты, одинаковые для целой общности людей. Доктор А. Фурис в книге «Жизнь по периодам» (Париж, 1924) предложил четыре основных морфологических типа – пищеварительный, дыхательный, мускульный, мозговой.
   Спустя некоторое время была предложена количественная классификация параметров человека – так называемая соматотипия. В соответствии с ней имеют место три основные характеристики тела человека:
   • эндоморфия (мягкие округлые формы, сферическая голова, пониженный тонус мышц, небольшая физическая сила, средний рост 166 см, средний вес 81 кг);
   • мезоморфия (массивные плотные формы, кубическая голова, мощная мускулатура, средний рост 174 см, средний вес 64 кг);
   • эктоморфия (удлиненные пропорции тела, маленькая голова, узкое лицо, хорошая подвижность, средний рост 177 см, средний вес 64 кг).
   Анализ человеческих типов, позволяя ученым рассуждать о нескольких простых моделях, имел и отрицательные стороны, поскольку использовал спорные критерии. Решая вопрос, какое тело отвечает норме, авторы часто оперировали субъективными категориями, что давало толчок к возникновению сомнительных (с точки зрения последствий) проектов. Так, английский физиолог Френсис Гальтон намеревался подвергнуть селекции и улучшению человеческую расу, чтобы приблизить ее к идеальному человеческому типу. Оспариваемое многими учеными понятие расы всегда ограничивается классификацией физиологического порядка и исключает оценочный аспект превосходства одной расы над другой. В противоположность этому нацизм создал идеологию, основанную на превосходстве арийской расы, и в Германии начиная с 1931 г. среди молодежи распространялись альбомы фотографий с целью изучения идеального типа чистокровного арийца. В книге Эужена Матиаса «Der Mannliche Korper» (Цюрих – Лейпциг, 1931) помещена фотография идеального человека.
   В наше время моделью женщины, якобы обладающей идеальными пропорциями и растиражированной многими производителями, считается кукла Барби. Пропорции ее тела утрированы. Если бы Барби была настоящей женщиной, то вряд ли смогла нормально жить и даже передвигаться. Например, ее голова на 5 см больше, чем голова средней женщины, а шея в два раза длиннее и на 15 см тоньше. Это вызывает сомнение в возможности ее поддерживать в вертикальном положении. Талия в 40 см на 10 см меньше окружности ее головы, что не позволяет вместить в организм полноценную печень и кишечник. Размеры запястья и лодыжки не дадут возможности ходить и заниматься физическим трудом.
   Подражая Витрувию, Ле Корбюзье создает в 1955 г. модулор – канон пропорций человеческого тела, основанный на принципах золотого сечения. По мнению автора, главным ориентиром в творчестве архитектора должен стать именно модулор как новый измерительный прибор, за основу измерения в котором принимается величина человеческого роста, равная 1,929 м. Эта величина у Корбюзье основная (исходная) для расчета. Используется принцип золотого сечения, предполагающий, что исходные единицы измерения, отражающие размеры человеческого тела, закономерно увеличиваются или уменьшаются. Обосновывая преимущества модулора, Корбюзье говорил, что сантиметр, дециметр, метр – это только обозначения десятичной системы мер, цифры без всякого содержания. Метрическая система имеет бесспорные положительные качества, но она не связана с человеком и окружающими его предметами. Цифры модулора – это действительные размеры тела человека; они как факты сами по себе обладают реальностью. Они являются результатом выбора оптимальных параметров из бесконечного количества величин. Каждая цифра соответствует положению тела человека. Тем не менее модулор Корбюзье – это только представление размеров по своеобразной оригинальной системе. Очевидно, что сведение тела человека к нескольким схематичным отметкам не может удовлетворить ни замыслов художника, ни любопытства ученого. Однако найти для тела человека законы, управляющие его предназначением, заменить простое невидимое сложным видимым – значит, совершить акт познания. Еще в 1450 г. Николае де Кюйс писал: «Я полагаю, что слово «mensura» (измерение) имеет тот же корень, что слово «mens» (мысль).

4.2. Основные факторы, влияющие на антропометрические характеристики

   В проектировании системы «человек-машина-среда» человеческое тело, его структура и механические функции занимают центральное место. Иногда отсутствие незначительного пространства в несколько сантиметров может оказаться критическим для деятельности человека, подвергнуть опасности его здоровье и работу. Эффективность любой человеческой деятельности определяется прежде всего условиями, в которой она происходит. Оптимальность условий деятельности предполагает, что параметры предметно-пространственной среды соответствуют антропометрическим характеристикам любого человека или группы людей.
   От других элементов системы «человек-машина-среда» человек отличается своей природной вариативностью.
   Антропометрические переменные имеют следующие составляющие: половые, возрастные, этнические (расовые, национальные), климатические, профессиональные, социальные, генетические.
   Половые различия. Данные различия являются наиболее значительными и имеют неодинаковую направленность по отдельным группам размеров. Так, продольные размеры тела мужчин в положении «стоя» сегодня больше размеров тела женщин на 7–12 см, а в положении «сидя» – на 3–6; поперечные и обхватные размеры верхней части тела мужчин больше, чем у женщин, на 1–3 см, однако размеры таза и бедер у мужчин меньше, чем у женщин (на 2–4 см). Габаритные размеры тела мужчин также превышают габаритные размеры тела женщин: длина ноги на 6–19, руки на 7–15 см.
   Возрастные различия. Возрастные различия взрослого населения выражаются в уменьшении продольных размеров тела и увеличении поперечных и обхватных размеров у лиц старшего возраста (30–50 лет).
   Размеры человеческого тела могут меняться и через определенные периоды времени (например, американские солдаты времен Второй мировой войны были в среднем на 1,7 см выше и на 5,9 кг тяжелее американских солдат времен Первой мировой войны.
   Этнические (расовые, национальные) различия. К этническим признакам человека относятся форма тела, его пропорции, форма лица. Ископаемые древние люди, создавшие археологические культуры палеолита – неандертальцы, жили в Европе 200–30 тыс. лет назад. Считается, что они стали родоначальниками некоторых наций (например, ирландцев). Неандертальцы были вытеснены кроманьонцами. Последствия тесных связей между двумя видами человека сохранились в геноме всех жителей Земли (за исключением коренных африканцев). В наших хромосомах содержится от одного до четырех процентов неандертальских генов. Разделение на расы произошло 100 тыс. лет назад. Первые европейцы появились около 40 тыс. лет назад. Вспомним, что их предками были негроиды. Со временем они поменяли цвет кожи под воздействием климата. Европеоидная раса близка по своим антропологическим признакам к эфиопам.
   Одна из важнейших антропометрических характеристик человека – его рост. Рассмотрим этот параметр в отдельные периоды цивилизации (табл. 4.1).

   Таблица 4.1. Антропометрическая характеристика «рост человека» в отдельные периоды цивилизации.

   В Древней Руси самыми высокими мужчинами были вятичи (173,3 см) и жители Смоленска (170 см), а самыми низкорослыми – группы словен новгородских (163 см) и жители Новгорода (164 см). Самые высокие женщины жили в Новгороде (163 см), а самые низкие – в новгородской сельской округе (155 см).
   Климатические различия. Данные различия выражаются в основном в цвете кожи, в структуре волос, в форме глаз и радужной оболочке, в объеме мозга и др. Многие особенности сформировались под воздействием климатических условий. Прямые волосы северных народов имеют цилиндрическую форму, а вьющиеся волосы южных народов – эллиптическую (таким образом, они лучше предохраняют кожу от перегревания). Длину носа исследователи связывают с необходимостью нагрева вдыхаемого воздуха, поэтому он длиннее у северных народов и короткий с раздутыми ноздрями в Африке. Такая форма обусловлена необходимостью интенсивно вдыхать, а также для охлаждения тела.
   Люди, живущие на севере Европы, имеют крупные глаза и массивную голову для того, чтобы справляться с условиями долгой зимы и недостатком света. Увеличенный объем мозга используется теми его структурами, которые отвечают за обработку зрительных образов. Кроме того, более крупные глазницы потребовались вследствие роста жировых тканей для защиты глаз от мороза. Наибольший объем мозга зафиксирован в Скандинавии, а наименьший – в Микронезии. Установлена связь между географической широтой, размером глазниц и объемом мозга. Рост объема мозга у людей, живущих на севере и на юге от экватора, не означает, что эти люди умнее, чем люди, живущие ближе к экватору.
   Профессиональные различия. Профессиональные различия имеются во всех областях авиации, космонавтике, армии. Род занятий определяет антропометрические различия даже у людей одной национальности, пола и возраста – например, несложно отличить шофера грузового автомобиля от работника умственного труда. Менее очевидными, но иногда критическими причинами являются антропометрические различия, обусловленные родом занятий: например, по антропометрическим данным военно-воздушных сил США, летчики самолетов-бомбардировщиков выше летчиков самолетов-истребителей на 1,4 см.
   Происходят изменения и в связи с деятельностью человека. Например, пловец Майкл Фелпс (США) на пекинской олимпиаде 2008 г. завоевал восемь золотых медалей. Своим достижениям он во многом обязан исключительным антропометрическим параметрам – длинным рукам и вытянутому торсу. Можно привести и другие примеры из области спорта – гимнасты и акробаты небольшого роста, баскетболисты – наоборот, а в гандболе и ватерполо подбирают людей с большой кистью руки.
   Социальные различия. Социальные различия связаны с образом жизни, питанием. По этим причинам, например, северокорейские мужчины в среднем ниже своих южных собратьев на три – восемь сантиметров; мальчики – на четыре сантиметра, а девочки – на три.
   Можно привести и другие примеры, связанные с образом жизни и питанием.
   Более четверти взрослого населения Великобритании страдает ожирением, всего на два процента отстают от них ирландцы, далее следуют Мальта, Исландия и Люксембург.
   Избыточный вес не является проблемой в Италии, а также в Нидерландах и Франции. Германия, которая среди европейских стран традиционно считается любящей поесть, имеет средние показатели.
   С утра все люди на 1–2 см выше, чем после обеда.
   Генетические различия. Данные различия обусловлены составом гена. У некоторых людей выявлена врожденная способность противостоять ожирению и стрессам (5 %); у некоторых людей имеются гены, позволяющие избегать заражения СПИДом; часть населения (15 %) характеризуется быстрым обменом веществ, который способствует выведению из организма вредных поступлений из окружающей среды.
   Исследования среди жителей высокогорья Эквадора, которые страдают врожденным дефектом гена (карликовостью Ларона), вызывающего нечувствительность к действию гормона роста, показали, что они практически не болеют раком и диабетом.
   Сегодня исследования показывают, что представители негроидной расы гораздо лучше защищены от диабета, болезней сердца, негативных последствий нездорового образа жизни – курения, гиподинамии, избыточного веса. В частности, средние показатели холестерина у черных младенцев в среднем на 12,1 % ниже, чем у белых. Разрыв сохраняется и у взрослых. Зато европейцы более устойчивы к ВИЧ. Есть предположения, что генная мутация, которая привела к бо́льшему иммунитету европейцев, произошла вследствие эпидемий бубонной чумы, свирепствовавшей в XIV в. Установлено, что эта мутация защищает и от чумы, и от ВИЧ. Наиболее сильным иммунитет оказался у шведов, что породило другую версию, согласно которой мутация генов произошла вследствие эпидемии СПИДа, которая бушевала в Скандинавии в VIII–IX вв. и распространителем которой были викинги.
   В качестве примера генетического различия рассмотрим антропометрический признак – рост в положении «стоя» представителей различных национальностей, вызванные генетическими изменениями на протяжении исторического развития (табл. 4.2).

   Таблица 4.2. Рост человека в зависимости от исторического развития.

   *Средний вес мужчин стран ЕС – 79 кг.
   **Ранее самыми высокими в Европе были мужчины Шотландии – 179 см.

   С 1960-х гг. появилось понятие «акселерация» – ускорение роста и полового созревания детей и подростков по сравнению с предшествующими поколениями. За послевоенный период белорусы стали выше на 12 см.
   На протяжении длительного времени считалось, что самые маленькие женщины живут во Вьетнаме: их средний рост составлял 144 сантиметра. Однако за последние годы благодаря улучшению условий жизни средний рост женщин Вьетнама увеличился на 8 см.
   По данным за последние 10 лет средний рост россиянина сократился на 1,5 см. У детей это сокращение произошло еще в большей степени: девочки стали меньше на 1,67 см, а мальчики – на 1,9 см; соответственно показатель силы кисти снизился у девочек с 9,8 кг до 5,5 кг, а у мальчиков – с 13,9 кг до 6,5 кг. Данный факт говорит о завершении процесса акселерации.
   Передают генетические изменения в основном мужчины. При расчете высоты оборудования и элементов среды следует учитывать, что наибольшие различия (половые, национальные и возрастные) наблюдаются в продольных размерах тела в положении «стоя». В продольных размерах тела в положении «сидя» эти различия уменьшаются или вовсе исчезают. Это объясняется тем, что в первом случае входящий в состав параметров тела антропометрический признак «длина ноги» – признак варьирующийся, увеличившийся за последние сто лет на 7–10 см. В продольные размеры тела в положении «сидя» входит антропометрический признак «длина туловища» – это слабо варьирующийся признак, изменившийся за то же время всего на 1 см.

4.3. Измерение антропометрических признаков

   Антропометрические признаки – это свойства человека (линейные, периметрические, угловые размеры тела, сила мышц, масса, форма частей тела и т. д.), обусловливающие внутривидовые вариации его строения. Антропометрические признаки измеряются в линейных, угловых единицах, единицах массы, баллах и т. п. Антропометрическими характеристиками являются, например, рост человека, окружность головы, длина голени, масса тела, углы вращения в суставах и т. д.
   В позвоночнике имеются четыре уравновешивающихся изгиба. Они предназначены для амортизации ударов и сотрясений тела, которые могут повредить центральную нервную систему.
   Статические антропометрические признаки – это размеры отдельных частей тела и габаритные размеры (наибольшие и наименьшие размеры тела в различных его положениях). Используются для определения общих размеров рабочего места оператора, расположения и размеров сиденья, органов управления и др.
   Габаритные размеры применяются при расчете максимального и минимального пространства, занимаемого телом человека при определении величины и конфигурации проходов, подходов, люков, лазов, замкнутых объемов.
   Динамические антропометрические признаки – это размеры тела, изменяющие свою величину при угловых и линейных перемещениях частей тела в пространстве. Характеризуются линейными и угловыми изменениями (углы вращения в суставах, изменения длины руки при ее перемещениях). Эти признаки используются для определения амплитуды рабочих движений, размеров зон досягаемости, величины рабочих перемещений приводных элементов органов управления.
   Ориентирами определения антропометрических признаков выступают антропометрические точки, линии и плоскости.
   Точки имеют конкретную локализацию на костных образованиях или мягких тканях. Положение этих точек зависит от особенностей положения измеряемого тела (стоя, сидя). Фиксирование положения производится с помощью различных ограничительных плоскостей (стенка стенда, спинка сиденья и т. п).
   Линии образуются с помощью соединения точек. Их проводят (мысленно или дермографическим карандашом) в системе двух перпендикулярных осей – вертикальной и горизонтальной. Наиболее употребительны вертикальные линии на туловище – передняя срединная, задняя срединная (позвоночная), а также горизонтальные линии, проходящие через центры вращения основных суставов.
   Плоскости образуются на основании линий. Различаются три основные плоскости:
   • срединно-сагиттальная – вертикальная плоскость, проходящая строго по середине тела через переднюю и заднюю срединные линии. Эта плоскость делит его на правую и левую половины;
   • горизонтальная – плоскость, проходящая параллельно линии горизонта. Делит туловище на верхнюю и нижнюю части;
   • фронтальная (front – лоб) – вертикальная плоскость, перпендикулярная горизонтальной и проходящая в плоскости лба. Эта плоскость делит тело на передний и задний отделы.
   В процессе измерения обследуемый должен быть в обуви и одежде.
   Выбор признаков для практических целей требует анализа трудовой деятельности, который проводится исходя из анатомо-физиологических позиций. Вначале рассматривается заданное положение тела, изучается рабочая поза, поза отдыха, характер перемещений и движений, выполняемых в процессе деятельности, затем выявляется вид опоры, положение звеньев тела и мышечные группы, на которые приходится основная нагрузка, и, наконец, определяется общее влияние на организм человека данной позы и выполняемых движений.
   Параметры рабочих мест измеряются в различных положениях тела (стоя, сидя, лежа) и позах (руки вытянуты вверх или в стороны, корпус выпрямлен, наклонен вперед или откинут назад и др.), имитирующих рабочие позы и движения. При расчете параметров рабочего места на основе антропометрических данных необходимо учитывать следующие факторы:
   • выбранную систему координат и соответствующие базы отсчета;
   • рабочее положение человека в процессе деятельности;
   • возможность изменения положения тела (величину размаха рабочих движений);
   • количество элементов рабочего места;
   • параметры обзорности;
   • необходимость ограничения рабочего пространства;
   • возможность регулирования параметров элементов рабочего места;
   • возможность подвижности элементов рабочего места.

4.3.1. Измерения тела человека в положении «стоя»

   При измерении антропометрических признаков тела человека в положении «стоя» в качестве баз отсчета используют плоскость пола, стенку стенда.
   Стоя на полу, измеряемый сохраняет выпрямленное положение звеньев тела без напряжения, голова фиксируется в глазнично-ушной горизонтали, руки опущены вдоль туловища, пальцы выпрямлены, ноги прямые, пятки соединены, носки раздвинуты под углом 45 °. Габаритные размеры и размеры досягаемости рук определяются с помощью стенда. При этом измеряемый касается стенки стенда ягодицами и лопатками.
   Основные измеряемые параметры, необходимые при проектировании рабочих мест и их элементов, приведены на рисунках 4.1–4.7.
   Наименование антропометрических точек тела человека:
   • верхушечная – наиболее высокая точка головы при установке ее в глазнично-ушной горизонтали;
   • внутренний угол глаза – точка внутреннего угла глаза в месте смыкания верхнего и нижнего века;
   • затылочная точка – точка затылочной кости, наиболее выступающая назад;
   • плечевая – центральная точка плечевого сустава;
   • дельтовидная – самая выступающая наружная точка на внешней поверхности дельтовидной мышцы;
   • локтевая – наиболее выступающая точка на вершине локтевого отростка локтевой кости (центр локтевого сустава);

Рис. 4.1. Основные измеряемые параметры тела человека в положении «стоя», необходимые при проектировании рабочих мест и их элементов

   Рис. 4.2. Основные измеряемые параметры тела человека (горизонтальные) в положении «стоя»

   • шейная – наиболее выступающая точка в области вершины остистого отростка седьмого шейного позвонка;
   • пальцевая – самая удаленная точка мякоти ногтевой фаланги третьего пальца;
   • остисто-подвздошная точка (центр тазобедренного сустава);
   • верхнеберцовая точка – центр коленного сустава;
   • нижнеберцовая – центр голеностопного сустава.
   Рассмотрим обозначения антропометрических признаков (размеров) тела человека в положении «стоя», см:
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота верхушечной точки над полом (рост стоя);
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота глаз над полом;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота шейной точки над полом;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота плеча над полом – вертикальное расстояние от пола до плечевой точки;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота локтя над полом – вертикальное расстояние от пола до локтевой точки;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина ноги – высота «центра» тазобедренного сустава над полом;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота колена над полом – вертикальное расстояние от пола до верхнеберцовой точки;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота подколенного угла над полом;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота нижнеберцовой точки над полом;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– вертикальная досягаемость руки – вертикальное расстояние от пола до пальцевой точки третьего пальца максимально вытянутой вверх правой руки;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– нижняя досягаемость руки – высота пальцевой точки третьего пальца от пола в опущенном положении;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина корпуса – высота от шейной точки до «центра» тазобедренного сустава (h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

);
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина руки – производный признак, определяемый путем вычитания высоты пальцевой точки третьего пальца над полом из высоты плеча над полом (L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

);
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– размах рук – горизонтальное расстояние между пальцевыми точками трех пальцев обеих рук, вытянутых в стороны на уровне плеч (рис. 4.2);
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– размах рук, согнутых в локтях – расстояние между локтевыми точками. Локти находятся на уровне плеч, лопатки касаются стенки, кисти рук выпрямлены, ладони обращены вниз, большие пальцы прижаты к груди;
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– межлоктевой диаметр – горизонтальное расстояние между центрами локтевых суставов свободно опущенных рук (см. рис. 4.1);
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– наибольшая ширина бедер с учетом мягких тканей – расстояние между наиболее выступающими точками в области бедер (см. рис. 4.2);
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– ширина плеч (бидельтоидный диаметр) – расстояние между дельтовидными точками (см. рис. 4.1).

4.3.2. Измерения тела человека в положении «сидя»

При измерении антропометрических признаков тела человека в положении «сидя» (рис. 4.3) в качестве баз отсчета используют плоскость пола, плоскость сиденья, спинку сиденья, перпендикулярную заднему краю сиденья.

   Рис. 4.3. Основные измеряемые параметры тела человека в положении «сидя»

   Измеряемый сидит на стуле с плоским горизонтальным сиденьем и высокой плоской спинкой. Корпус выпрямлен, голова фиксируется в глазнично-ушной горизонтали, руки лежат на бедрах, ноги согнуты в коленных суставах под прямым углом.
   Наименование антропометрических точек тела человека в положении «сидя» (наряду с точками, описанными для положения «стоя»):
   • бедренная верхняя – наиболее выступающая вверх точка на внешней поверхности бедра;
   • подколенный угол – точка, образованная мягкими тканями на внутренних поверхностях бедра и голени при установке их под прямым углом;
   • точка надколенника – наиболее выступающая вперед точка на коленной чашечке.
   Рассмотрим обозначения антропометрических признаков (размеров) тела человека в положении «сидя» (рис. 4.3), см:
   h1 – высота верхушечной точки над сиденьем (рост сидя);
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота глаз над сиденьем;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота затылочной точки над сиденьем;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота шейной точки над сиденьем;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота плечевой точки над сиденьем;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота локтя над сиденьем – вертикальное расстояние от сиденья до локтевой точки при согнутом под 90° предплечье;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота колена над полом;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота подколенного угла над полом;
   h -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высота бедра над сиденьем – вертикальное расстояние от сиденья до бедренной верхней точки;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– вертикальная досягаемость руки над сиденьем;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– горизонтальная досягаемость руки от спинки (лопатка прижата);
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– досягаемость руки при опущенном плече, согнутой руке.
   При фронтальных измерениях используются следующие обозначения антропометрических признаков:
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– межлоктевой диаметр – горизонтальное расстояние между центрами локтевых суставов рук, свободно лежащих на бедрах;
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– ширина бедер с учетом мягких тканей.

4.3.3. Измерение кисти

   В эволюции конечностей «гомо сапиенс» большую роль сыграла необходимость манипулировать различными предметами. Нашим предкам приходилось иметь дело со все более сложными операциями, и в соответствии с этим человеческая рука становилась все более совершенным инструментом.
   Агрессия также играла значительную роль в формировании человеческого тела, и, когда рука при нападении сжата в кулак, сила удара в расчете на единицу площади будет больше, чем при любой другой конфигурации кисти. С другой стороны, для амортизации наносимого удара сжатый кулак представляет собой самую эффективную защиту для хрупких костей кисти – сжимая кулак, человек увеличивает жесткость пястно-фаланговых суставов в четыре раза, а эффективность наносимого удара в два раза.
   Ближайшие наши родственники – шимпанзе – не могут сжать свою кисть в кулак. Самое большее, что они могут сделать – это согнуть пальцы, образуя неполную баранку.
   Фридрих Энгельс рассматривал противопоставление большого пальца остальным как один из признаков Человека разумного. Такая конструкция кисти больше приспособлена к труду. Развивая идею связи параметров кисти и умственных способностей, ученые Кембриджского университета изучили статистику итогов работы биржевых маклеров Лондона за 20 месяцев и сопоставили результаты деятельности с пропорцией пальцев объектов. Оказалось, что маклеры с длинными безымянными пальцами (безымянные пальцы длиннее указательных) заработали в 11 раз больше, чем их коллеги, у которых безымянные пальцы короче указательных.
   Очевидно, что размеры кисти склонны к изменению. Это важно учитывать при решении практических задач. Очевидно, что при измерении кисти человек сидит в удобной для него позе боком к столу, свободно положив на него правую руку ладонью вниз (рис. 4.4). Ось пальца должна совпадать с продольной осью предплечья. Пальцы могут быть сближены, разведены или согнуты в зависимости от измеряемого признака.
   Наименование антропометрических точек кисти руки человека:
   • первая шиловидная радиальная точка – самая низкая точка на шиловидном отростке лучевой кости предплечья;
   • вторая шиловидная радиальная точка – самая низкая точка на шиловидном отростке локтевой кости предплечья;
   • пястная внутренняя – наиболее выступающая в сторону точка пястно-фалангового сустава второго пальца;

   Рис. 4.4. Основные измеряемые параметры кисти руки человека

   • пястная наружная – наиболее выступающая в сторону точка на ульнарном крае ладони в области пястно-фалангового сустава пятого пальца;
   • пястные точки (первая – пятая) – наиболее выступающие точки на запястьe в области суставов пальцев;
   • пальцевые точки (первая – пятая) – наиболее выступающие точки мякоти ногтевых фаланг пальцев;
   • межпальцевые точки.
   Рассмотрим обозначения антропометрических признаков (размеров) кисти руки человека:
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина кисти – вертикальное расстояние от шиловидной точки до пальцевой точки третьего пальца;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина первого пальца – расстояние от межпальцевой точки первого, второго пальцев до пальцевой точки первого пальца;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина от межпальцевой точки первого и второго пальцев до пальцевой точки второго пальца;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина второго пальца – расстояние от межпальцевой точки второго, третьего пальцев до пальцевой точки второго пальца;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина третьего пальца – расстояние от межпальцевой точки второго, третьего пальцев до пальцевой точки третьего пальца;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина четвертого пальца – расстояние от межпальцевой точки третьего, четвертого пальцев до пальцевой точки четвертого пальца;
   L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длина пятого пальца – расстояние от межпальцевой точки четвертого, пятого пальцев до пальцевой точки пятого пальца;
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– ширина кисти наибольшая;
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– ширина кисти без учета большого пальца – ширина кисти на уровне межпальцевой точки первого, второго пальцев;
   d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– d -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– диаметры ногтевой фаланги первого – пятого пальцев – прямое расстояние между выступающими точками ногтевой фаланги на уровне середины ногтя.

4.4. Метод перцентилей

   В основу общих правил использования антропометрических данных при проектировании положен метод перцентилей, который базируется на методах теории вероятностей и математической статистики. Перцентиль – сотая доля измеренной совокупности людей, которой соответствует определенное значение антропометрического признака.
   Антропометрические признаки являются случайными величинами, подчиняющимися закону нормального распределения. Закон нормального распределения случайных величин служит теоретическим обоснованием для решения многих прикладных задач. Функция нормального распределения может быть графически представлена кривой (кривая Гаусса) (рис. 4.5). Площадь, заключенная под кривой нормального распределения, всегда равна 1.
   На графике нормального закона распределения случайной величины по оси абсцисс откладывается значение случайной величины х (применительно к нашему случаю – числовое значение антропометрической характеристики), по оси ординат – f (x) – вероятность появления того или иного значения случайной величины (в процентах или долях единицы).
   Среднее, наиболее вероятное значение случайной величины – математическое ожидание (М) соответствует максимуму кривой распределения, ее «горбу» (рис. 4.6).

Рис. 4.5. График нормального распространения случайных величин

Ширина кривой распределения, ее растянутость по горизонтали показывают изменчивость, варьирование случайной величины, которая характеризуется среднеквадратическим отклонением относительно математического ожидания (рис. 4.6). Площади, заключенные под участками кривой распределения, показывают, какое количество случайных величин попадает в эти зоны.

   Рис. 4.6. График распределения числовых значений антропометрических характеристик (перцентильная кривая)

   Если площадь, ограниченную кривой распределения, или всю совокупность наблюдений разделить на 100 равных частей, то получим 99 перцентилей (Р -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, … Р -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). Каждый перцентиль имеет свой порядковый номер. 1-й перцентиль отсекает в распределении частоты наименьших значений антропометрического признака, составляющие 1 % от суммы всех частей, 2-й перцентиль – значения, составляющие 2 % и т. д., 50-й перцентиль в нормальном распределении соответствует средней арифметической величине.
   Числовые значения антропометрического признака, соответствующие верхней и нижней границе выбранного объема работающих, называются пороговыми. Они являются антропометрическими критериями при расчете параметра рабочих мест на основе метода перцентилей.
   Проектирование в расчете на среднего человека является серьезной ошибкой. Если проектирование производится для коллективного пользователя, то должны применяться максимальные и минимальные антропометрические параметры членов коллектива, а не средние значения.
   Проектировать изделия и обеспечивать параметры среды, удовлетворяющих всех людей, достаточно трудоемко и экономически нецелесообразно. Необходимо стремиться к тому, чтобы создаваемые изделия были удобны для использования как можно большего количества людей. В связи с этим конструкция широко используемого оборудования должна быть удобна в эксплуатации по крайней мере для 90 % работающих, для которых оно предназначено, а параметры проектируемой среды должны удовлетворять 90 % населения.
   Минимальная нижняя и максимальная верхняя границы 90 % объема работающих используются одновременно для расчета нерегулируемых параметров рабочих мест и оборудования и соответствуют 5-му и 95-му перцентилям определенной группы населения. При этом остаются неудовлетворенными 10 % людей: 5 % – с наименьшими и 5 % – с наибольшими размерами тела. Рациональная рабочая поза для этих людей должна обеспечиваться путем регулирования изменяемых параметров элементов рабочего места (рабочее сиденье, столешница, подставка для ног и т. д.).
   Неизменяемые размеры оборудования, связанные с вертикальной досягаемостью в верхних зонах и с горизонтальной досягаемостью (по ширине и глубине), рассчитываются исходя из значений антропометрического признака, соответствующего 5-му перцентилю каждой половой группы. Если оборудование используется и мужчинами, и женщинами, эти размеры должны соответствовать 5-му перцентилю женской половой группы.
   Неизменяемые размеры оборудования, связанные с вертикальной досягаемостью в нижних зонах, рассчитываются исходя из значений антропометрического признака, соответствующего 95-му перцентилю мужской половой группы.
   Такие размеры, как проходы, люки, лазы, подходы, которые обеспечивают прохождение тела и его частей, должны соответствовать значению признака по 95-му перцентилю соответствующей группы населения.
   По 50-му перцентилю рассчитываются некоторые размеры: например, для подлокотников – высота, длина или для сиденья – глубина сиденья.
   Числовые значения антропометрических признаков, соответствующие 1-му, 5-му, 50-му, 95-му и 99-му перцентилям, приводятся в антропометрических атласах, справочниках, стандартах, например:
   – ГОСТ 12.2.049-80 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономические требования»;
   – СТБ ЕН 547-3-2003 «Безопасность машин. Размеры тела человека. Часть 3. Антропометрические данные».
   – ЕН 547-1-96 «Безопасность оборудования. Размеры тела человека. Часть 1. Основные принципы определения размеров прохода всем телом к рабочим местам оборудования»;
   – ЕН 547-2-96 «Безопасность оборудования. Размеры тела человека. Часть 2. Основные принципы определения размеров отверстий для доступа отдельными частями тела».
   Наиболее часто в справочной литературе приводятся числовые значения антропометрических признаков, соответствующие 50-му перцентилю, т. е. среднему арифметическому значению признака. Числовые значения антропометрических признаков, соответствующие другим перцентилям, находят по формуле

   А = М + δК,

   где А – искомое числовое значение антропометрического признака; М – среднее арифметическое значение признака; δ – среднее квардратическое отклонение значений признака от средней арифметической величины (характеризует степень изменчивости признака в выборке); К – коэффициент, который находят по стандартным таблицам площадей кривой нормального распределения.
   Зная среднюю величину признака и среднее квадратическое отклонение, можно определить процент людей, у которых величина антропометрического признака укладывается в тот или иной интервал.
   Например, в интервал величин М ± 3δ укладываются 99,7 % всех признаков, распределенных по нормальному закону, или, что в данном случае то же самое, – 99,7 % людей. Для нормального закона распределения верны также следующие соотношения:
   – интервалу М ± 2δ соответствует 95 % людей;
   – интервалу М ± 1,64δ – 90 %;
   – интервалу М ± 1,15δ – 75 %;
   – интервалу М ± 1,0 δ – 68 %;
   – интервалу М ± 0,67δ – 50 %;
   – интервалу М ± 0,32δ – 25 %.
   Можно в каждом случае рассчитать процент людей, размерам которых будет удовлетворять данная проектная разработка. Выбор границ объема контингента работающих определяется спецификой конкретной деятельности. В ряде случаев достаточно того, чтобы параметры оборудования удовлетворяли 75 % или даже 25 % людей.
   Использование антропометрических данных делает необходимым выполнение следующих правил::
   – помнить о том, что наибольшие различия в размерах тела – индивидуальные (внутригрупповые), а затем межгрупповые (половые, национальные, возрастные);
   – учитывать наличие и количество регулируемых параметров среды и оборудования;
   – рассчитывать требуемый минимум свободного пространства для размещения тела человека и его перемещения исходя из антропометрических данных людей, характеризующихся наибольшими продольными, поперечными и передне-задними размерами тела;
   – рассчитывать те части пространств, которые связаны с различными видами досягаемости, на основе антропометрических данных людей, характеризующихся наименьшими продольными, поперечными и передне-задними размерами тела;
   – использовать базы отсчета, которые соотносятся с базами, взятыми при измерении размеров тела, и не требуют сложных пересчетов;
   – округлять числовые значения антропометрических данных, взятых из нормативных документов, не более чем на 1 см или на 1°.
   При использовании антропометрических данных не рекомендуется:
   – рассчитывать параметры среды и оборудования на основе только средних арифметических значений антропометрического признака;
   – пользоваться источниками антропометрических данных, в которых не указаны год сбора материалов, пол, возраст, национальность контингента исследуемых;
   – использовать размеры тела, измеренные в положении «стоя» при расчете параметров рабочих мест, предназначенных для работы в положении «сидя»;
   – получать основные эргономические размеры сложением отдельных классических анатомических размеров;
   – выделять основные и второстепенные антропометрические признаки; следует считать все множество антропометрических признаков одинаково необходимыми, выявляя их значимость только при анализе конкретных объектов производственного оборудования.
   Выбор антропометрических признаков для расчета параметров рабочего места производится в каждом конкретном случае в зависимости от положения тела человека и характера его деятельности (рис. 4.7).

   Рис. 4.7. Примеры использования метода перценталей при проектировании предметно-пространственной среды

   Примеры использования метода перцентилей при проектировании предметно-пространственной среды приведены в соответствии с методическим руководством «Эргономика: принципы и рекомендации». М., ВНИИТЭ. 1983. В данном учебном пособии это табл. 4.4–4.6.

   Таблица 4.4. Использование метода перценталей при проектировании предметно-пространственной среды (положение «стоя»)

Окончание табл. 4.4

Таблица 4.5. Использование метода перценталей при проектировании предметно-пространственной среды (положение «сидя»)

Окончание табл. 4.5

Таблица 4.6. Использование метода перцентилей для определения размеров, обеспечивающих прохождение тела человека и его частей в люки

   Контрольные вопросы
   1. Что лежит в основе дометрических единиц измерения?
   2. Каково значение измерений человеческого тела в искусстве и архитектуре?
   3. Какие ученые занимались антропометрическими исследованиями начиная с эпохи Возрождения и до наших дней?
   4. Что такое «соматотипия»?
   5. Что представляет собой модулор, созданный Ле Корбюзье?
   6. Кто является создателем «теории среднего человека»?
   7. Какие факторы влияют на антропометрические характеристики?
   8. Как отличаются антропометрические характеристики в разные периоды развития цивилизации?
   9. Какое влияние оказывают климатические условия на изменение антропометрических характеристик?
   10. Какие антропометрические характеристики являются наиболее и наименее варьируемыми?
   11. Что такое статические и динамические антропометрические признаки?
   12. Что является ориентирами для определения антропометрических признаков?
   13. Каким образом ведется выбор антропометрических признаков для практических целей проектирования?
   14. Как проводятся измерения тела человека в положении «стоя» и в положении «сидя»?
   15. Как проводятся измерения кисти?
   16. В чем заключается метод перцентилей?
   17. Какие правила необходимо выполнять при использовании антропометрических данных для задач проектирования?
   18. Какие антропометрические признаки используют для расчета параметров рабочих мест?
   19. Какие параметры рабочего места обеспечивают прохождение тела человека и его частей?
   20. Как определяются числовые значения антропометрических признаков, соответствующих различным перцентилям, на основе среднего арифметического значения признака?

5. Функциональное состояние работающего человека

5.1. Содержание понятия «функциональное состояние» и динамика его изменения

   Функциональное состояние – это обусловленная внешними и внутренними факторами возможность человека осуществлять деятельность.
   Внешние факторы – характеристики трудового процесса: продолжительность воздействия нагрузки (общая продолжительность работы, время суток, сменность, отклонение от нормального режима работы и др.); вид нагрузки (физическая, сенсорная, умственная, смешанная и др.), распределение во времени (интенсивность, дефицит времени, экстенсивность и др.).
   Внутренние факторы – психофизиологические характеристики человека, которые выражаются в изменениях психических и физиологических процессов.
   Функциональное состояние работающего человека является сложной системной реакцией индивида, совокупностью взаимодействующих элементарных структур (процессов), объединенных в целое выполнением общей функции, которую не может осуществить ни один из ее компонентов.
   Выполнение любого трудового задания возможно лишь при нормальном режиме функционирования всех звеньев системы «человек-машина-среда». Поскольку человек является самым сложным элементом системы, величина психологических и физиологических затрат, обеспечивающих выполнение задачи на требуемом уровне, является важной характеристикой для эффективности работы системы.
   Чрезмерное напряжение физиологических и психических ресурсов человека является потенциальным источником заболеваний. С этой точки зрения можно выделить нормальные и патологические состояния организма. Существует достаточно большая группа предпатологических (пограничных) состояний, возникновение которых может спровоцировать сбой в работе организма. Так, типичным следствием длительного переживания, стресса являются болезни сердечно-сосудистой системы пищеварительного тракта, неврозы.
   Одним из оснований классификации функциональных состояний служит критерий адекватности ответной реакции организма на требование выполняемой функции (деятельности). В соответствии с этим критерием все состояния человека можно разделить на состояния адекватной мобилизации и динамического рассогласования.
   Состояние адекватной мобилизации характеризуется полным соответствием степени напряжения функциональных возможностей организма конкретным условиям деятельности. При отсутствии или нарушении адекватности ответной реакции следует говорить о возникновении состояния динамического рассогласования. В таком состоянии реакция неадекватна нагрузке либо требуемые психофизические затраты превышают актуальные возможности организма человека.
   В процессе работы функциональное состояние человека проходит несколько фаз:
   1. Состояние мобилизации. В состоянии мобилизации происходят повышение общего тонуса, энергетическая мобилизация резервов организма еще до начала работы, формирование плана и стратегии поведения, внутреннее проигрывание ключевых элементов деятельности.
   2. Состояние первичной реакции. Данное состояние возникает в начале работы и характеризуется небольшим снижением всех показаний функционального состояния; длительность второй фазы зависит от тренированности работающего, опыта и знаний характера выполняемой работы.
   3. Состояние гиперкомпенсации. В этой фазе происходит поиск оптимального режима работы, но, поскольку соответствие реакции организма характеру работы и величине нагрузки еще не наступило, организм реагирует с бо́льшей силой, чем это необходимо. Состояние первичной реакции и состояние гиперкомпенсации можно объединить в одну фазу – фазу врабатываемости, т. е. период поиска адекватного способа действия, выработки оптимального темпа и ритма работы; продолжительность фазы гиперкомпенсации зависит от личностно-мотивационных факторов.
   4. Состояние компенсации. Фаза характеризуется определенной стабилизацией показателей, устанавливается оптимальный режим работы. Эффективность труда максимальная.
   5. Состояние субкомпенсации. В этой фазе при определенной интенсивности и длительности работы функционирование систем перестает обеспечиваться организмом, уровень реакции снижается, что приводит к скрытому, а затем к явному снижению эффективности труда.
   6. Состояние декомпенсации. Фаза характеризуется неуклонным ухудшением функционирования систем: появлением большого количества ошибок, нарушением координации движений, вегетативным нарушением (тахикардия, учащение дыхания), ослаблением интеллектуальных функций. Работу необходимо прекратить, в противном случае фаза декомпенсации может перейти в фазу срыва.
   7. Состояние срыва. Полное расстройство регулирующих механизмов организма, резкое падение работоспособности (неадекватная реакция на сигналы, обмороки и т. д.). Состояние требует длительного отдыха и даже лечения.
   Основная цель эргономического обеспечения проектирования – установление наибольшей продолжительности четвертой фазы, т. е. состояния компенсации. Максимальная длительность этой фазы зависит не только от подготовки специалистов, их обучения и тренировки, но и в большей степени от организации системы «человек-машина-среда», а также от организации деятельности человека.

5.2. Методы оценки и способы контроля функционального состояния человека

   Существуют субъективные и объективные методы оценки функционального состояния человека.
   Субъективными признаками изменения функционального состояния человека являются чувство усталости, ощущение боли в конечностях, в пояснице, мышцах шеи, желание прекратить работу, головные боли, чувство шума в висках, ощущение нехватки воздуха, ряд зрительных нарушений.
   Состояния, которым сопутствуют комплексы субъективных переживаний, различны: при утомлении возникает усталость, вялость, бессилие; при монотонии ощущаются скука, апатия, сонливость; при повышенной эмоциональной напряженности – тревога, нервозность, переживание опасности и страха.
   В качестве субъективных способов контроля функционального состояния человека используют различные тесты, опросники, журналы контроля самочувствия и т. д.
   Одним из таких способов является заполнение тестовой карты САН (самочувствие – активность – настроение) и выявление изменений полученных характеристик в процессе работы. Карта САН заполняется самостоятельно 2 раза – в начале и в конце работы (смены). Человек рассматривает свое состояние в соответствии с предложенными на шкале характеристиками.
//-- Тестовая карта САН (3 мин) [10 - Время оценки состояния] --//

   Испытуемому следует соотнести свое состояние с признаками представленных в карте противоположностей (отметить на карте) и получить оценку в баллах (по каждому из 15 признаков).
   Затем необходимо получить числовое значение по каждому критерию по формулам (в скобках – сумма баллов оценочной шкалы признаков в соответствии с порядковым номером):
   самочувствие С = 0,2 (1, 4, 7, 10, 13);
   активность А = 0,2 (2, 5, 8, 11, 14);
   настроение Н = 0,2 (3, 6, 9, 12, 15).
   В состоянии покоя для контингента в возрасте 18–25 лет эти значения составляют:
   С = 5,4;
   А = 5,0;
   Н = 5,1.
   По мере изменения функционального состояния и развития утомления наблюдается разноплановая динамика показателей «самочувствие», «активность», «настроение». Дивергенцию показателей можно рассматривать как свидетельство изменения функционального состояния.
   Объективные методы оценки функционального состояния – аппаратурные обследования организма человека, при которых обнаруживаются изменения функционирования сердечно-сосудистой системы, двигательной и центральной нервной системы, пищеварительной и выделительной функций. В зависимости от поставленных целей контроль функциональных состояний может быть исследовательским, констатирующим и профилактическим (прогнозирующим).
   Рассмотрим основные показатели функционального состояния человека:
   1. Показатели сердечно-сосудистой системы. Самый распространенный метод оценки сердечно-сосудистой системы состояния человека – электрокардиография (ЭКГ). Она иллюстрирует основные функции сердечной мышцы – автоматизм, возбудимость и проводимость. Анализ ЭКГ делают для определения динамики частоты сердечных сокращений (ЧСС), амплитуды P, R, T зубцов.
   2. Показатели системы дыхания. Данные показатели отражают эмоциональное состояние человека. Способы регистрации дыхательного движения – пьезопневмография, электропневмограммы и т. д. Основные его характеристики – частота дыхания, амплитуда дыхания, соотношение глубины вдоха и выдоха.
   3. Кожно-гальваническая реакция (КГР). Это показатель эмоционального напряжения. Кожно-гальваническая реакция исследуется путем изменения сопротивления кожи постоянному току. Величина электрокожного сопротивления в зависимости от нервно-эмоционального состояния колеблется от 2 до 200 кОм. Кожно-гальваническую реакцию могут вызвать различные раздражители (свет, звук, запах, электроудар, активность, связь, напряженное мышление, сильное воображение и т. д.). При активном состоянии сопротивление кожи понижается, а в состоянии покоя повышается.
   4. Биопотенциал мышц. Для изучения биопотенциала мышц проводят исследования биоэлектрической активности мышц методом электромиографии.
   5. Биопотенциал мозга. Биопотенциал мозга определяют с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Электроды располагаются на поверхности головы; для проведения процедуры используют следующие частоты: альфа-ритм (частота 8–13 Гц), бета-ритм (15–30 Гц), дельта-ритм (0,5–03,5 Гц) и тета-ритм (4–8 Гц). Снижение функционального состояния характеризуется замедлением частоты и увеличением волн (амплитуды) ЭЭГ.
   6. Биохимические показатели. Важную роль в регуляции функционального состояния играет гормональная система. В качестве показателей ее активности используется выброс глюкокортикостероидов корой надпочечников.
   Содержательная характеристика любого состояния человека невозможна без анализа следующих изменений на поведенческом уровне:
   – производительности;
   – темпа работы;
   – числа ошибок;
   – показателей речевого и двигательного поведения.
   Для разных состояний характерны определенные сдвиги в основных психических процессах – восприятии, внимании, памяти, мышлении, изменениях в эмоционально-волевой сфере. Данные изменения также можно измерять.

5.3. Основы физиологии труда

5.3.1. Основные виды трудовой деятельности человека

   Под работой понимаются все виды превращения энергии и в том числе те, которые связаны с деятельностью человека. В этом смысле можно говорить о работе рук, ног и других органов или организма в целом. Работа в физиологическом смысле имеет место и в игре, и в танцах, и в спортивных упражнениях – в любых движениях в процессе отдыха и быта.
   В зависимости от доли физического и умственного компонентов в реализации стадий самого действия различают следующие формы труда: труд, требующий значительной мышечной активности, механизированный, полуавтоматизированный, автоматизированный, групповой (конвейерный), связанный с использованием дистанционного управления, умственный (интеллектуальный).
   Труд, требующий значительной мышечной активности – это труд, который характеризуется значительной тяжестью выполнения (труд землекопов, лесорубов, строителей, грузчиков, кузнецов).
   Данной форме труда присущи:
   а) повышенные энергетические затраты;
   б) стереотипность, повторяемость движений, что ведет к гипертрофии в основном проксимальных мышечных групп конечностей и вспомогательной мускулатуры;
   в) социальная неэффективность, выражающаяся в том, что для достижения оправдывающей себя производительности требуется высокое, неоптимальное напряжение физических сил.
   Физический труд отличается нагрузкой как на опорно-двигательный аппарат, так и на все функциональные системы организма человека, обеспечивающие его деятельность. Из положительных сторон физического труда можно отметить развитие мышечной системы, стимулирование обменных процессов.
   Для физического труда необходимы значительное пространство, приток воздуха (часто труд происходит на открытом воздухе), а также место для продолжительного отдыха.
   Механизированные формы труда требуют средних или легких мышечных усилий – это труд токарей, фрезеровщиков, станочников и др.
   Механизированный труд характеризуется:
   а) средними энергетическими затратами (по сравнению с трудом, требующим значительной мышечной активности);
   б) определенной направленностью мышечных усилий; в) усложнением программы действий.
   Механизация обеспечивает значительное разнообразие двигательных актов, роль крупных мышц уменьшается, а значение более мелких мышечных групп увеличивается. Появляется тонкая градация мышечных движений для управления механизмами (станками).
   С развитием техники роль операций по планированию и организации труда, контролю и управлению производственными процессами со стороны человека увеличивается.
   Полуавтоматизированный труд – это труд, который выключает человека из процесса непосредственной обработки предмета труда. Работу выполняет механизм. Человек лишь обслуживает станок: запускает механизм, подает заготовку, снимает готовую деталь. Однообразие простых и большей частью локальных действий (например, при штамповке одних и тех же деталей) приводят к монотонности труда. Работа не требует специальной квалификации, осуществляется за счет двигательного аппарата (его точности и скорости).
   Характерные черты этого вида труда – повышенный темп работы, напряженность, неудовлетворенность содержанием труда, так как человек выполняет простые операции и становится, по сути, придатком машины.
   Автоматизированный труд – труд, меняющий роль человека. Человек уже не просто дополняет механизм, а управляет этим механизмом, обеспечивает его бесперебойную работу. Данная форма труда по содержанию многообразна.
   Основная черта такого труда – постоянная готовность человека к деятельности. Автоматизированный труд заставляет оператора находится в длительном нервном напряжении. Пространство для работы, как правило, не предусматривается, так как нахождение человека у механизма непостоянно.
   Групповой (конвейерный) труд – труд, который характеризуется синхронизацией деятельности его участников. Синхронизация труда связана с тактом (интервалом времени) работы конвейера и требует упрощения рабочих операций. Поскольку для человека характерна естественная вариабельность реакций, четкий ритм конвейера в сочетании с упрощенными рабочими операциями представляет собой неблагоприятный фактор для его самочувствия. Основой высокой производительности на конвейере являются дифференциация труда и автоматизация двигательных навыков человека, что создает условия для развития гипокинезии.
   Труд, связанный с использованием дистанционного управления – труд, который реализуется с помощью пультов управления. При данной форме труда человек все более удаляется от управляемых объектов. По сути, его рабочее место представляет собой пульт управления.
   Осуществляя дистанционное управление, человек при помощи средств отображения информации получает необходимую информацию в закодированном виде, что обусловливает его напряженную мыслительную деятельность. Пульт, требующий редкого вмешательства оператора, обусловливает его нахождение в состоянии постоянной готовности к действию; труд без переключения внимания и активизации двигательной сферы вызывает быстрое развитие утомления.
   Умственный (интеллектуальный) труд – это труд, связанный с приемом и переработкой информации, требующей повышенной активности сенсорных систем, концентрации внимания, активизации памяти, мыслительного процесса, эмоциональной сферы. Для большинства современных профессий, связанных с умственным трудом, характерны резкое увеличение объема и разнородности информации, скорость принятия решений, возрастание социальной значимости этих решений и личной ответственности работника. Нервно-психическая напряженность такого труда возрастает постоянно.
   Энергия, необходимая человеку для совершения различных видов работы, высвобождается в его организме в процессах окислительно-восстановительного распада углеводов, белков, жиров и других органических соединений, содержащихся в продуктах питания. Окислительно-восстановительные реакции в живых организмах могут протекать как с участием кислорода (аэробное окисление), так и без его участия (анаэробное окисление). Анаэробное окисление характеризуется меньшим количеством высвобождаемой энергии и имеет ограниченное значение у высших организмов.
   Высвобожденная энергия частично расходуется на совершение полезной работы, а частично (до 60 %) рассеивается в виде тепла в живых тканях, нагревая тело человека.
   Совокупность химических реакций в организме, необходимых для жизнедеятельности, называется обменом веществ. Для обозначения минимального уровня энергетического обмена используют понятие «основной обмен».
   Основной обмен характеризуется величиной энергетических затрат в состоянии полного мышечного покоя в стандартных условиях (при комфортной температуре окружающей среды в течение 2–6 ч после приема пищи в положении «лежа»). Расход энергии в этих условиях составляет 87,5 Вт для человека массой 75 кг, а потребление кислорода – 0,2–0,25 л/мин.
   Расход энергии и потребность организма в кислороде тем больше, чем тяжелее работа, и зависит от позы человека. Условием поддержания позы оператора является сохранение равновесия частей тела. Общий центр тяжести тела человека расположен несимметрично и постоянно смещается вследствие деятельности внутренних органов (дыхание, кровообращение, пищеварение), а также совершаемых движений. Поддержание равновесия производится опорно-двигательным аппаратом человека и достигается путем изменения напряжения различных мышц и вариантов положения отдельных частей тела.
   В положении «сидя» за счет работы мышц туловища затраты энергии на 5–10 % превышают уровень основного обмена, в положении «стоя» – на 10–15 %, при вынужденной неудобной позе – на 40–50 %. К вынужденным неудобным позам относятся позы: лежа, на коленях, на корточках, с изгибом туловища назад и т. п.
   При интенсивной интеллектуальной работе потребности мозга в энергии составляют 15–20 % основного обмена, хотя масса мозга составляет около 2 % массы тела, поэтому назначение сна часто сводится к экономии необходимых энергетических ресурсов. Молодой организм требует большего времени для сна, чем организм человека среднего возраста, поскольку у него выше расход энергии во время бодрствования; кроме того, сон молодого организма более глубокий. Старики спят меньше, потому что для обмена веществ им нужно меньше энергии, а значит, и меньше времени для ее сохранения, а сон менее глубокий.

5.3.2. Основные физиологические изменения в организме человека, происходящие в процессе трудовой деятельности

   Любой вид трудовой деятельности представляет собой сложный комплекс физиологических процессов, в которые вовлекаются все органы и системы человеческого тела.
//-- Центральная нервная система --//
   Центральная нервная система обеспечивает координацию функциональных изменений, развивающихся в организме при выполнении работы.
   Все рабочие движения и их характер зависят, с одной стороны, от импульсов, идущих из коры головного мозга, с другой – от импульсов, поступающих в центр из периферии (из мышц).
   В процессе выполнения работы в ЦНС усиливаются процессы возбуждения. Одновременно углубляются и процессы торможения, благодаря чему между этими основными процессами сохраняется равновесие. При относительно легкой работе подобное состояние может сохраняться в течение всего рабочего дня; при тяжелой работе с определенного момента в коре большого мозга начинают преобладать процессы охранительного торможения.
   Фазность изменения функционального состояния центральной нервной системы определяется характером и длительностью выполняемой работы.
   В фазе возбуждения наблюдают повышение величины условных рефлексов, увеличение скорости сенсомоторных реакций.
   В фазе торможения наблюдаются обратные процессы: снижение величины условных рефлексов, уменьшение скорости сенсомоторных реакций. Характер изменений определяется тяжестью, длительностью работы, а также тренированностью человека.
   Нервная ткань состоит из нервных клеток (нейроны, нейроциты) и нейроглий – клеток, заполняющих пространство между нейронами. Нейроны воспринимают раздражение, приходят в состояние возбуждения и передают нервный импульс. Нервные волокна – это отростки нервных клеток, а нервные окончания – концевые аппараты отростков нейронов. Рецепторные нервные окончания (рецепторы) воспринимают раздражение извне (зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные, тактильные, температурные и болевые рецепторы), а также сигналы о состоянии самого организма (рецепторы внутренних органов, рецепторы двигательного аппарата).
//-- Скелетно-мышечная система --//
   К скелетным тканям относятся хрящевые и костные ткани, выполняющие в основном опорные функции.
   Костная ткань представлена в организме тремя видами: грубоволокнистая (первичная), пластинчатая (вторичная) и дентин (зубы). Костные ткани состоят из клеток и межклеточного вещества. Благодаря высокой минерализации межклеточного вещества (70 %) они отличаются особой прочностью и твердостью.
   Хрящевая ткань находится в хрящевой части ребер (в области соединения с грудиной), в воздухоносных путях (гортань, трахея, бронхи), на суставных поверхностях костей. В органах, подверженных изгибам (например, ушная раковина), находится эластичная хрящевая ткань. Волокнистая хрящевая ткань имеется в межпозвоночных дисках, в местах прикрепления сухожилий к суставам и т. д.
   Все двигательные процессы в организме обеспечиваются мышечными тканями. Почти все клетки организма обладают способностью сокращаться, но именно в мышечных тканях эта функция достигает наивысшего развития, так как они обладают специальными сократительными структурами – миофибриллами. Мышечные ткани делятся на две большие группы – гладкие и поперечно-полосатые.
   Гладкие мышцы, состоящие из одноядерных веретенообразных клеток, не имеют поперечной исчерченности. Они входят в состав кишечника, кровеносных сосудов, дыхательных путей, выделительных и половых органов, многих желез. Поперечно-полосатые мышцы составляют скелетную и сердечную мускулатуру. Они состоят из многоядерных мышечных волокон и имеют поперечную исчерченность, обусловленную чередованием в их миофибриллах участков с разными свойствами. Поперечно-полосатая мышечная ткань обладает большей силой и скоростью сокращения, чем гладкая. Источником химической энергии, превращающейся в механическую работу мышц, является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Под влиянием нервных импульсов эта кислота взаимодействует с сократительной белковой структурой мышцы. Это ведет к сокращению мышечного волокна. Во время расслабления мышцы АТФ восстанавливается вновь.
   С повышением интенсивности выполняемой нагрузки увеличивается количество потребляемого мышцами кислорода в единицу времени.
   Для энергообеспечения мышечной работы используются питательные вещества – углеводы (гликоген, глюкоза), жиры (жирные кислоты) и белки (аминокислоты).
   Во время выполнения легкой работы большая часть энергии для сокращения мышц образуется за счет окисления жиров. Во время более тяжелой работы значительную часть энергопотребления обеспечивают углеводы. При очень тяжелых работах энергопотребление осуществляется только за счет углеводов. При этом кровоток в мышцах может увеличиваться в 20–40 раз, рост кровоснабжения происходит постепенно и достигает максимума через 60–90 с.
   Конечные продукты – вода, углекислый газ, продукты распада.
//-- Кровь --//
   При выполнении мышечной работы в крови отмечаются некоторые характерные явления: увеличивается число эритроцитов – происходит повышение количества гемоглобина и некоторое повышение вязкости крови; количество лейкоцитов может возрасти в три раза. Сосуды расширяются и в целом увеличивается масса циркулирующей в организме крови (за счет выхода ее из депо – селезенки, печени, кожи). Аналогичным образом развивается лейкоцитоз – преимущественно за счет выхода нейтрофилов и лимфоцитов из депо. Число лейкоцитов может достигать 15–20·10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/л. Через 1–2 ч после тяжелой работы возможен вторичный лейкоцитоз за счет усиления кроветворения и поступления в кровь нейтрофилов.
   Из биохимических изменений крови обращает на себя внимание динамика содержания сахара (глюкозы). Обычно в состоянии покоя содержание глюкозы в крови составляет 4,4–4,95 ммоль/л. В начале мышечной работы количество глюкозы в крови увеличивается, что объясняется условно-рефлекторными влияниями. При выполнении привычной работы (особенно тренированным человеком) содержание глюкозы в крови через некоторое время уменьшается, потом несколько повышается и держится примерно на одном уровне вследствие того, что повышается выход сахара из печени.
   Выраженное снижение содержания глюкозы в крови наступает при выполнении тяжелой и длительной работы. Уровень глюкозы ниже 3,3 ммоль/л свидетельствует о тяжелой работе и недостаточной тренированности организма.
   Падение уровня сахара во время работы нужно расценивать как неблагоприятный факт (истощение либо недостаточная мобилизация углеводных ресурсов). Организм дает сигнал о необходимости перерыва в работе для приема пищи.
   При выполнении работ различной тяжести отмечается изменение содержания в крови молочной кислоты: если ее содержание в норме – 1,1–2,8 мкмоль/л, то при очень тяжелой работе – 5,6–6,7 мкмоль/л.
   Повышение содержания молочной кислоты сопровождается одновременным падением резервной щелочности крови. Щелочной резерв крови является показателем способности крови связывать кислые продукты. При кратковременной интенсивной работе отмечается снижение щелочного резерва.
   Необходимо также отметить, что в результате повышения концентрации водородных ионов при интенсивной работе значительно повышается коэффициент утилизации кислорода.
   Особую роль в сосудистой регуляции играют продукты обмена (гистамин, адениловая кислота, ацетилхолин), а также адреналин, суживающий сосуды внутренних органов, и антидиуретический гормон (вазопрессин), действующий на артериолы и капилляры.
   Содержание в крови углекислого газа зависит от содержания в ней катионов и интенсивности легочной вентиляции: в покое в артериальной крови его содержание составляет 44,6–54,7, в венозной – 48,3–60,4 объемных процента. При выполнении работы содержание углекислоты в крови уменьшается. Это обусловлено связыванием углекислого газа катионами и вымыванием из крови при гипервентиляции.
//-- Сердечно-сосудистая система --//
   Увеличение потребности работающих мышц в кислороде и питательных веществах ведет к усилению деятельности сердечно-сосудистой системы, что выражается в учащении сокращений и увеличении ударного объема сердца.
   В состоянии покоя пульс составляет 60–70 ударов в минуту. Как правило, через 15–30 секунд после начала работы (а иногда рефлекторно и до работы) пульс учащается, достигает известной величины, зависящей от мощности работы, и держится на этом уровне в течение всей работы. Даже удобное положение «стоя» требует увеличения частоты сердечных сокращений на 10–15 ударов в мин.
   В результате работы минутный объем крови, выбрасываемой сердцем, может возрасти с 3–5 до 30–40 л. На 5–30 мм рт. ст. может повыситься максимальное артериальное давление.
   При легких работах частота пульса не превышает 100–120 ударов в мин.
   При тяжелых работах частота пульса может достигать 140–160 и более ударов в минуту. Изменение пульса в процессе работы в значительной степени зависит от тренированности. У тренированного человека частота пульса при прочих равных условиях всегда меньше, чем у нетренированного. У нетренированных людей возрастание минутного объема сердца в процессе работы обеспечивается в основном за счет учащения числа сердечных сокращений, у тренированных – за счет увеличения систолического объема.
   После прекращения работы частота пульса резко снижается. Однако время восстановления пульса до исходной величины в значительной степени определяется тяжестью выполненной работы. Восстановительный период составляет:
   при легкой работе – 2–4 мин;
   работе средней тяжести – 30 мин;
   тяжелой – 65–70 мин.
   Восстановительный период обусловлен накоплением в работающих органах недоокисленных продуктов обмена.
   Под влиянием импульсов из центральной нервной системы, а также в результате сосудорасширяющего действия продуктов мышечного сокращения (молочная кислота) значительно расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц, развивается сеть мышечных капилляров, но сами капилляры сужаются. Этим достигается лучшее кровоснабжение работающей мышцы и удаление продуктов обмена.
//-- Дыхательная система --//
   Число дыханий в минуту 8–22, а легочная вентиляция – 4–10 л/мин. При работе потребление кислорода увеличивается; при этом вентиляция достигается за счет учащения дыхания и увеличения глубины вдоха (у тренированных людей увеличение легочной вентиляции осуществляется главным образом за счет усиления глубины дыхания). Среднее количество выделяемого человеком пара составляет 900 г/сутки (через легкие около 300 г и соответственно 600 г через кожу). Человек выделяет до 16 л углекислого газа в час.
   Количество кислорода в минуту, необходимое для полного окисления продуктов распада, называется кислородным запросом.
   Важно заметить, что потребление кислорода в начале работы растет и только через 2–3 мин оно устанавливается на определенном уровне, т. е. наступает его устойчивое состояние.
   Вначале работа производится при неполном удовлетворении кислородного запроса, поэтому накапливается кислородный долг. Такое явление объясняется тем, что доставка кислорода увеличивается не сразу, хотя энергетические процессы в мышце при ее сокращении происходят мгновенно. Только когда доставка кислорода соответствует кислородному запросу, наступает устойчивое состояние потребления кислорода.
   Кислородный долг, образовавшийся в начале работы, полностью погашается после прекращения работы, в период восстановления.
//-- Кожа --//
   Кожа – наружный покров организма. Она состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис (верхняя часть кожи) представляет собой многослойный ороговевший эпителий. Жизнь клеток, составляющих эпителй, недолговечна: в течение примерно 26–28 дней они почти полностью обновляются.
   Между коллагеновыми пучками располагаются эластические волокна – они придают коже эластичность.
   Коллагеновые и эластические волокна сетчатого слоя переходят в подкожную основу – гиподерму. Подкожная основа в зависимости от того, на каком участке тела она находится, представляет собой преимущественно либо жировую ткань, либо рыхлую волокнистую соединительную ткань.
   К производным кожи у человека относятся волосы, ногти, сальные, потовые и молочные железы.
   Потовые железы представляют собой простые неразветвленные трубочки, закрученные в плотный клубок; их выводные протоки находятся на поверхности эпидермиса. Потовые железы подразделяются на апокриновые (в подмышечных впадинах и вокруг ануса) и мерокриновые, или эккринные (во всех остальных областях тела). Мерокриновые железы выделяют белково-полисахаридный секрет, соли и воду. Апокриновые потовые железы начинают функционировать с половым созреванием. В состав выделяемых ими секретов входят белковые продукты, которые на поверхности кожи разлагаются и придают поту характерный запах.
   Сальные железы почти все открываются в волосяной фолликул. И лишь на тех частях тела, где волос нет (красная кайма губ, соски молочных желез), их выводной проток открывается на поверхность кожи самостоятельно. Сальные железы вырабатывают кожное сало, которое служит для смазки эпидермиса и волос. Если сальные железы работают плохо, кожа становится сухой, а волосы – ломкими.
   Кожа мужчин отличается от женской – она толще, имеет лучшую упругость и увлажнение; содержит примерно в 2 раза больше сальных и потовых желез; кислотность (pH) мужской кожи вдвое выше; в ней больше сосудов (склонность к покраснению); она имеет значительный волосяной покров.
   Кожа защищает организм от механических повреждений, микроорганизмов (через здоровую кожу большинство микробов проникнуть не может), от солнечной радиации (выделяя пигмент), а также осуществляет иммунологическую защиту.
   Кожа регулирует обмен тепла между организмом и внешней средой – 80 % теплоотдачи происходит через кожу, в том числе за счет испарения пота. В среднем человек выделяет 600–900 мл пота в сутки. Испарение с поверхности кожи вызывает понижение температуры тела. Человеческий организм через кожу теряет около 1 % воды. Часть продуктов обмена веществ (шлаков) удаляется вместе с потом.
   Кожа выделяет углекислый газ и поглощает кислород. Через кожу осуществляется 2 % всего газообмена организма. Кожное дыхание и окислительно-восстановительные процессы тесно связаны между собой и зависят от функций потовых желез.
   Водорастворимые вещества могут всасываться через сальноволосяные фолликулы и выводные протоки потовых желез, а различные жирорастворимые вещества через эпидермис.
   В коже синтезируются меланин, витамин D, кератин, секреты сальных желез, некоторые энзимы.
   Кожа осуществляет функцию депо крови: до 1 л крови может задерживаться в венах подкожной жировой клетчатки и таким образом исключается из кровотока.
   В коже располагаются болевые, тактильные, хемо-, механо– и терморецепторы.
//-- Органы пищеварения --//
   Человек в сутки потребляет около 3 кг пищи. В неактивном состоянии желудок имеет размер примерно с кулак. Чтобы вместить пищу, принятую во время обильной трапезы, он расширяется в 40 раз – до объема около 2 литров. При тяжелой физической нагрузке происходит торможение секреции и моторной функции желудка и как следствие замедление переваривания и всасывания пищи. После еды возникает сонное состояние; это происходит потому, что до 1/3 крови отвлекается на кишечник. Чтобы не мешать его жизненно важной работе, другие части организма, в том числе мозг, снижают свою активность.
   Печень выполняет следующие функции:
   – выделяет желчные кислоты, участвующие в переваривании жиров;
   – выводит из организма билирубин – желтый пигмент, который выделяется при разрушении эритроцитов;
   – создает запас глюкозы, белков, витаминов и жиров для последующего выделение их в кровь;
   – синтезирует белок альбумин, который обеспечивает доставку различных веществ к органам и тканям, а также регулирует прохождение воды через стенки кровеносных сосудов;
   – синтезирует холестерин, участвующий в образовании новых желчных кислот;
   – осуществляет функцию депо крови: в печени накапливается до 1/4 всего объема крови организма; если нагрузка организма повышается, кровь из печени поступает в общий кровоток;
   – обезвреживает вредные и токсичные вещества (в том числе, алкоголь и лекарственные средства), поступающие с пищей или образующиеся в процессе обмена веществ.
   Проходя через печень, кровь фильтруется: клетки Купфера разрушают содержащиеся в крови опасные для организма бактерии, вирусы, токсины и другие вредные вещества. Эти субстанции в обезвреженном виде попадают вместе с желчью в кишечник и выводятся из организма.
   Печень играет важную роль в деятельности всех жизненно важных органов – почек, селезенки, желудка, сердца и др., поддерживает постоянство внутренней среды организма: определенный состав крови, лимфы, желчи и т. д.
   Печень обладает феноменальной способностью к регенерации – седьмой части этого органа вполне достаточно для сохранения жизненных функций организма.
//-- Температура тела --//
   Во время работы происходит изменение температуры тела. При выполнении некоторых видов тяжелой мышечной работы она может доходить до 39,3°.
   При интенсивной умственной работе может повышаться температура кожи головы.
   Возрастание теплопродукции в работающих мышцах сопровождается увеличением теплоотдачи через расширяющиеся сосуды кожи (пот и его испарение).
   Небольшое повышение температуры тела при работе является благоприятным фактором, стимулирующим обмен веществ, тканевое дыхание, улучшающим условия утилизации кислорода, но значительное ее повышение при работе нельзя признать благоприятным. При этом происходит усиленный распад белковых соединений, ухудшаются условия работы сердечно-сосудистой системы, нервных центров, значительно увеличивается расход энергии на внешнюю работу, усиливается потоотделение, изменяется водно-солевой режим организма (особенно при работе в горячих цехах или при выполнении тяжелой физической работы). При этом значительное повышение деятельности потовых желез может снижать выделительную функцию почек. Для пополнения влагопотерь рабочие, выполняющие тяжелые физические работы, должны выпивать большее количество жидкости, чем при легких работах (до 4–5 л за смену).

5.3.3. Классификация физического труда

   С учетом вида нагрузки и нагружаемых мышц физическая работа делится на статическую и динамическую.
   Статическая работа связана с фиксацией орудий и предметов труда в неподвижном состоянии, с поддержанием тела и его частей в фиксированной рабочей позе. Внешняя мышечная работа отсутствует, но остается длительное напряженное состояние мышц. Это приводит к сильному утомлению мышц (например, часовой на посту, электросварщик).
   Динамическая работа – процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, тела человека или его частей. При этом энергия расходуется как на поддержание определенного напряжения в мышцах, так и на физическую работу. Динамическая работа подразделяется на следующие виды:
   – общую мышечную работу (задействовано более 2/3 мышц скелетной мускулатуры, в том числе мышцы ног и туловища);
   – региональную мышечную (выполняется мускулатурой плечевого пояса и верхних конечностей);
   – локальную мышечную (в ней участвует менее чем 1/3 скелетных мышц).
   Физический труд характеризуется нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и все функциональные системы организма человека, обеспечивающие его деятельность.
   Физические работы условно принято делить в зависимости от потребления кислорода и энергозатрат.
   На основании данных определяются необходимое количество воздуха для работающих и соответственно размеры (объем) производственных помещений и параметры систем вентиляции.
   Эти показатели пересчитывают в энергозатраты. Выполняемые физические работы на основе энергозатрат организма делят на следующие категории:
   • I – легкая физическая работа (потребление кислорода не превышает 0,5 л/мин):
   – Iа – энергозатраты до 139 Вт (120 ккал/ч) – работы, выполняемые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборостроения и машиностроения, изготовление микросхем, на часовом, швейном производствах, в сфере управления, дизайна и т. п.);
   – Iб – энергозатраты 140–174 Вт (121–150 ккал/ч) – работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т. д.);
   • II – работа средней тяжести (потребление кислорода – от 0,5 до 1,0 л/мин):
   – IIа – энергозатраты 175–232 Вт (151–200 ккал/ч) – работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении «стоя» или «сидя», требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т. п.);
   – IIб – 233–290 Вт (201–250 ккал/ч) – работы, связанные с ходьбой и переносом небольших (до 10 кг) тяжестей и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных прокатных, литейных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.);
   • III – тяжелая физическая работа (потребление кислорода выше 1,0 л/мин) – величина энергозатрат более 290 Вт (250 ккал/ч) – работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещениями и переносом значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, в литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.). Помещения, где производятся данные работы, могут меньше обогреваться, так как при тяжелой физической работе организм выделяет больше тепла.
   Использование показателей энергозатрат при выполнении тех или других работ позволяет говорить лишь об относительной оценке той или иной работы, поскольку на величину расхода энергии при выполнении работы влияют и другие важные моменты (формы организации труда, режим труда и отдыха; состояние воздушной среды – в частности, содержание вредных веществ в воздухе; тренированность организма).

5.3.4. Физиологические особенности умственного труда

   При умственном труде основная нагрузка приходится на высший отдел нервной системы – кору больших полушарий головного мозга. Мышечные нагрузки, как правило, незначительны, энергозатраты находятся на уровне легкой физической работы. Данный вид труда характеризуется значительным снижением двигательной активности (гипокинезией), что приводит к сердечно-сосудистой патологии.
   В физиологическом отношении главной особенностью умственного труда является то, что при нем мозг выполняет функцию не только координирующего, но и основного работающего органа. При этом значительно активизируются аналитические и синтетические функции центральной нервной системы.
   Лобным долям мозга принадлежит важная роль в осуществлении психической деятельности. Их обширные связи с неспецифическими структурами разных уровней мозга обеспечивают неспецифические формы активации, необходимые для протекания умственного труда. В лобных долях интегрируется разнообразная информация, поступающая как из окружающей и внутренней сред организма, так и от нижележащих структур мозга, а также информация об эмоциональном состоянии человека.
   Для большинства современных профессий характерны резкое увеличение объема и разнородности информации, скорости принятия решений, возрастание социальной значимости этих решений и личной ответственности работника. Поэтому возрастает нервно-психическая напряженность труда.
   В зависимости от того, на какие системы или процессы падает нагрузка, различают следующие виды умственного труда:
   • зрительно напряженные работы (с напряжением внимания);
   • интеллектуально-творческие;
   • работы, связанные с эмоциональным напряжением.
   Причинами зрительного напряжения являются фиксация зрения на близко расположенных и движущихся предметах, длительное рассматривание мелких деталей, частые переводы взгляда с одного объекта на другой, частые и резкие переходы от света к тени и обратно и др.
   В условиях зрительного напряжения изменяются рефракция и аккомодационная способность глаз, ухудшается контрастная чувствительность, снижается устойчивость хроматического и ахроматического видения, сокращается поле зрения (туннельное зрение), снижаются острота зрения (расплывание очертаний предметов, затуманенность), скорость восприятия и переработки информации, ухудшается бинокулярное зрение.
   При интенсивной интеллектуально-творческой работе потребности мозга в энергии составляют 15–20 % основного обмена, хотя на массу мозга приходится около 2 % массы тела. Кора головного мозга при умственной нагрузке потребляет кислорода в 5–6 раз больше, чем скелетная мышца такой же массы при физической работе. Активация различных структур головного мозга в процессе умственной деятельности вызывает повышение уровня обменных процессов в этих структурах, а значит, усиление в них кровотока. Однако общая величина кровоснабжения головного мозга при этом меняется незначительно. Увеличение кровоснабжения работающих зон (в 2 и более раз) происходит за счет внутреннего перераспределения поступающего в мозг потока крови, и менее активные области начинают получать крови меньше.
   Умственная работа связана с эмоциональным напряжением; она интенсифицирует деятельность гормональной системы. При интенсивной умственной деятельности (в отличие от физической работы) газообмен или совсем не изменяется, или изменяется незначительно, повышается артериальное давление, учащается дыхание, увеличивается кровенаполнение сосудов мозга, но уменьшается кровенаполнение сосудов конечностей и брюшной полости, повышается возбудимость ЦНС, увеличивается частота сердечных сокращений.
   Умственный труд подразделяется на операторский, управленческий и творческий. Они отличаются по организации трудового процесса, равномерности нагрузки, степени эмоционального напряжения.
   Операторский труд подразумевает осуществление функций управления и контроля за работой технологических линий, процессами товародвижения и обслуживания клиентов, набором информации. Рабочее место содержит пульт управления.
   Оператор может:
   – быть непосредственно включенным в технологический процесс управления;
   – осуществлять функции обслуживания по запросу (отсроченное обслуживание);
   – наблюдать за ходом процесса, выступая в роли контролера (функции несколько проще, чем при непосредственном управлении);
   – исследовать какую-то проблему.
   Операторский труд характеризуется переработкой большого объема информации, повышенной нервно-эмоциональной напряженностью.
   Управленческий труд осуществляют руководители учреждений, диспетчеры, преподаватели. Рабочее место – стол, кресло.
   В данном виде труда доминируют факторы, связанные с необходимостью восприятия большого (иногда очень большого) объема информации, возрастанием дефицита времени для ее переработки, повышением социальной значимости и личной ответственности за принимаемые решения. Для работы руководителей характерны необходимость принятия нестандартных решений, нерегулярность нагрузки, периодическое возникновение конфликтных ситуаций.
   Творческий труд требует многолетней подготовки, высокой квалификации, особых условий для реализации. Труд этой категории работников (научные работники, писатели, художники, артисты, композиторы, архитекторы, конструкторы) характеризуется нестереотипностью деятельности, нерегламентированным графиком работы, требует значительного объема памяти, напряжения внимания, мыслительной деятельности.
   Напряженность труда – характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника. Характеризуется объемом воспринимаемой информации, плотностью поступающих сигналов, состоянием анализаторных систем, уровнем эмоционального напряжения и определяется степенью напряжения внимания. По этому показателю умственный труд делят на следующие группы:
   1) труд ненапряженный, требующий концентрации внимания до 25 % времени работы;
   2) малонапряженный, преполагающий концентрацию внимания до 50 % времени работы;
   3) напряженный, испытывающий необходимость в концентрации внимания до 75 % времени работы;
   4) очень напряженный, требующий концентрации внимания больше 75 % времени работы.
   Чрезмерное возбуждение может выражаться вегетативными нарушениями в виде бледности, учащенного сердцебиения и пульса, поверхностного дыхания, дрожания рук, потливости. Например, пилот, находясь в состоянии стресса, может «потерять» приборы на приборной доске, не заметить сигнализацию о выпуске шасси, неправильно интерпретировать происходящее, отвлечься и пропустить необходимое действие. Иногда у оператора из-за очень высокого нервно-психического напряжения, связанного с необходимостью выполнить одновременно и за короткий срок несколько одинаково ответственных дел, на короткое время ухудшается общее самочувствие, путаются мысли.
   Умственная творческая деятельность человека в высшей степени зависит от его эмоционального состояния.
   Умственная работа тесно связана с работой органов чувств, в первую очередь зрения и слуха. Известно, что умственная работа более плодотворно протекает в условиях тишины.
   Мышечная работа при умственной деятельности человека играет большую роль. Легкая мышечная работа стимулирует умственную деятельность, а тяжелая, изнурительная работа, наоборот, снижает ее.
   При напряженной умственной деятельности происходит значительное увеличение расхода энергии, что связано с непроизвольным сокращением скелетной мускулатуры, не имеющей непосредственного отношения к выполняемой работ. При этом нередко возникают двигательные реакции (жестикуляции, хождение по комнате, перекладывание предметов на письменном столе), а при их произвольном подавлении усиливается непроизвольное напряжение мускулатуры. Работа мозга инерционна – после прекращения работы мыслительный процесс продолжается, что приводит к еще большему утомлению.

5.3.5. Производственное утомление и переутомление

   Производственное утомление – это состояние организма, возникающее вследствие выполнения физической или умственной работы и проявляющееся во временном снижении работоспособности, в ухудшении двигательных и вегетативных функций и появлении чувства усталости.
   Различают следующие признаки утомления: технико-экономические, физиологические, психологические, медицинские.
   Технико-экономические признаки утомления проявляются во временном снижении работоспособности, в ухудшении качества продукции, росте брака, уменьшении производительности труда и т. д.
   К физиологическим признакам этого явления относятся лишние движения, уменьшение выносливости, наличие тремора (дрожания) в пальцах, увеличение времени сенсорно-моторной реакции, учащенное сердцебиение, одышка, боли в различных частях тела, повышение потовыделения, температуры кожи головы и рук, артериального давления.
   Выделяют физическое и умственное утомление, острое и хроническое. К специфическим видам утомления относятся мышечное, сенсорное, интеллектуальное.
   С физиологической стороны развитие утомления свидетельствует о значительном сокращении внутренних резервов организма и переходе на менее выгодные реакции, т. е. на поддержание минутного объема кровотока за счет увеличения частоты сердечных сокращений; реализацию двигательных реакций увеличением числа мышечных единиц, т. е. для выполнения одной и той же работы потребуются бо́льшие энергетические затраты.
   Психологические признаки утомления – это субъективное чувство усталости, замедление психических процессов, выражающееся в ухудшении психологических характеристик – памяти, внимания, мышления, восприятия.
   Наиболее ярко выраженным признаком утомления является нарушение внимания, а значит, нарушение процесса сознательного контроля за выполнением деятельности. Ухудшаются показатели долговременной памяти (трудно вспомнить); преобладают стереотипные способы решения задач в ситуациях, требующих принятия новых решений; формируются отрицательные эмоциональные реакции (отвращение к работе, раздражительность, неприязнь).
   Медицинскими показателями утомления служат производственно обусловленные заболевания, профессиональные заболевания, совершение ошибочных действий, выражающееся в росте травматизма.
   Первую попытку объяснить проблемы утомления предпринял Галилео Галилей (1564–1642), анализируя работу мышц при подъеме по лестнице и при ходьбе. По его мнению, в разбираемом случае мышцы утомляются в связи с тем, что им приходиться перемещать не только их собственный вес, но и вес остального тела. В противоположность этому сердце имеет дело только с собственным весом, поэтому оно неутомимо.
   Физиологические исследования процессов утомления развернулись в основном с середины XIX в. Сразу же обрисовались две основные теории: гуморально-локалистическая (периферическая) и центрально-нервная.
   Исходной позицией гуморально-локалистической теории является представление об утомлении как о мышечной слабости и усталости, т. е. о процессах, происходящих под влиянием работы прежде всего в самой мышце. При этом в исследованиях А.А. Ухтомского впервые была показана огромная роль центральной нервной системы в появлении утомления. Развитие центрально-нервной теории утомления связано с работами отечественных физиологов И.М. Сеченова и И.П. Павлова.
   Современная наука объясняет возникновение и развитие утомления комплексом причин.
   Можно условно выделить следующие комплексы причин:
   1. Причины, связанные с неспособностью нервной системы длительное время поддерживать чрезвычайно высокую частоту импульсов и принимать огромный поток информации от работающих мышц, а также неспособностью нервных волокон длительное время передавать импульсы высокой частоты от одной клетки к другой.
   2. Причины, вызванные изменением внутренней среды организма – закислением клеток и крови на фоне нехватки кислорода. В процессе выполнения избыточных физических нагрузок угнетается деятельность желез внутренней секреции. Это ведет к уменьшению выработки гормонов и снижению активности ряда ферментов, т. е. уменьшается активность ферментов аэробного окисления.
   Эффективность деятельности нервных и мышечных клеток в условиях закисления резко падает либо полностью прекращается. В основе прекращения деятельности клеток лежит изменение свойств клеточных белков, которые могут функционировать только в строго определенных условиях.
   3. Причины, связанные с рассогласованностью функций различных систем организма вследствие нарушения их регуляции со стороны нервной системы. К нарушениям регуляции функции относятся уменьшение содержания сахара в крови из-за его расхода на обеспечение мышечного сокращения; снижение активности желез внутренней секреции по обеспечению мышечной работы, угрожающее их отказом обеспечивать мышечную работу; исчерпание запасов воды и солей из-за их высокой потери вместе с потом, расход запасов источников энергии (углеводов, жиров) в клетках; перегревание организма.
   Переутомление – это патологическое состояние, развивающееся у человека вследствие хронического физического или психологического перенапряжения.
   Переутомление имеет три стадии развития:
   I стадия. Нарушение сна, выражающееся в плохом засыпании и частых пробуждениях, отсутствие чувства отдыха после сна; периодическое снижение аппетита, концентрации внимания; нарушение точной двигательной координации.
   II стадия. Функциональные нарушения во многих органах и системах организма: апатия, вялость, сонливость, повышенная раздражительность, постоянное снижение аппетита, потеря остроты мышечного чувства. Прогрессирует расстройство сна, удлиняется время засыпания, сон становится поверхностным, беспокойным с частыми сновидениями нередко кошмарного характера.
   Характерный внешний вид: бледный цвет лица, впавшие глаза, синеватый цвет губ и синева под глазами; нередко наблюдается нарушение регуляции венозного кровообращения в виде усиленного рисунка венозной сети на бледной коже (мраморная кожа).
   На этих стадиях можно восстановить нормальное состояние при помощи отдыха, физиопроцедур.
   III стадия. Резкое ухудшение общего состояния. Повышенная нервная возбудимость, общая слабость и бессонница, сонливость днем. На данной стадии необходимо медикаментозное лечение.
   Физиологические и биохимические изменения в организме, нарастающее утомление со временем заставляют человека прекратить работу, но, если мотивация к работе чрезвычайно велика (угроза жизни и др.), человек способен продолжить ее, преодолевая нарастающее утомление волевыми усилиями. Однако истощение резервов организма рано или поздно вызовет непроизвольный отказ от работы против воли человека.

5.3.6. Физиологические основы повышения эффективности труда

   Физиолог Н.Е. Введенский (1852–1922), разрабатывавший вопросы гигиены труда, рекомендовал для обеспечения высокой работоспособности выполнение следующих условий:
   • постепенное втягивание в труд;
   • строгая ритмичность работы, исключающая как переутомление, так и бездеятельность;
   • последовательность и систематичность умственного труда;
   • правильное чередование труда и отдыха.
   Знание физиологических основ трудовых процессов, условий, влияющих на работоспособность, и причин утомляемости позволяет обоснованно подойти к рационализации труда, разработке мероприятий по повышению работоспособности, по профилактике утомления и предупреждению несчастных случаев и профессиональных заболеваний, вызываемых напряженным трудом.
   Главная роль среди этих мероприятий принадлежит механизации и автоматизации производственных процессов, направленных на освобождение рабочих от выполнения трудоемких и напряженных ручных операций, а также всего процесса. Механизировать следует не только тяжелые работы, но и работы средней тяжести и даже легкие, если они связаны с частыми и точными движениями, вызывающими быстрое утомление. При разработке мероприятий по механизации нужно добиваться, чтобы обслуживание машин и особенно сложных агрегатов не вызывало чрезмерного нервно-психического и умственного напряжения, а также частых однообразных движений.
   При рациональной организации трудовых процессов следует предусматривать по возможности равномерное чередование разнообразных операций как по характеру деятельности, так и по их тяжести или напряженности, сохраняя при этом определенный ритм работы. На поточных и конвейерных линиях, где каждый рабочий выполняет одни и те же мелкие операции, целесообразно чередовать основные операции со вспомогательными или периодически менять операции между рабочими, а имеющиеся в работе микропаузы необходимо равномерно распределять на протяжении всей смены. Работоспособность человека зависит от тренированности организма в целом и от упражнений в данном виде работ, от эмоционального состояния и от состояния производственной среды.
   Большую роль в поддержании высокой работоспособности играет функциональная музыка, создающая у работника определенный эмоциональный настрой. Перед началом работы с целью улучшения процессов врабатывания используют встречную музыку – энергичные ритмичные, мажорные произведения типа маршей. В период спада работоспособности во время макропауз или обеденного перерыва включаются мелодичные, ненавязчивые популярные мелодии и песни с мягким и ясным музыкально-ритмичным рисунком в спокойном темпе. Такая музыка снимает утомление, способствует восстановлению работоспособности.
   Работоспособность человека в значительной мере определяется процессами восстановления, протекающими в организме на разных этапах жизнедеятельности. В процессе восстановления устраняются продукты интенсивного обмена веществ. После работы средней тяжести величина потребления кислорода возвращается к исходному уровню раньше, чем снижается до нормы концентрация молочной кислоты в крови, а восстановление уровня резервной щелочной крови затягивается на более долгий срок.
   Различают предрабочее, текущее и послерабочее восстановление.
   Предрабочее восстановление. Перед началом работы в организме наблюдаются процессы, направленные на организацию регуляторных механизмов и предрабочую мобилизацию функций, а также накопление энергетических резервов.
   Текущее восстановление. Текущее восстановление происходит во все периоды функциональной активности. Оно осуществляется при взаимодействии нейрогуморальных механизмов регуляции и саморегуляции клеточных обменных процессов и синтеза белка. Так, например, гипоталамус обеспечивает развитие процессов восстановления в работающих органах и тканях за счет нейроэндокринных механизмов, мобилизующих функции гипофиза, надпочечников и других эндокринных желез. Особенно важно влияние вегетативной нервной системы, направленное на активацию работы скелетных мышц, внутренних органов, центральной нервной системы. Большую роль в восстановительных процессах играет перераспределение кровотока; он увеличивает доставку к активно работающим органам и тканям кислорода, питательных веществ и ускоряет удаление конечных продуктов обмена.
   Послерабочее восстановление. Послерабочее восстановление обеспечивает возвращение физического статуса организма или его органов к исходному состоянию. Важное значение в развитии послерабочего восстановления имеет состояние центральной нервной системы. Показано, что в ЦНС после прекращения работы отмечается наличие «остаточного» или «послерабочего» возбуждения, проявляющегося в ускорении времени и увеличении силы условных и безусловных рефлексов. У тренированных лиц это явление кратковременно или отсутствует полностью, у нетренированных оно выражено ярко и зависит от тяжести выполняемой работы.
   Сверхвосстановление – возникновение повышенной работоспособности (при определенной подготовленности организма) через некоторое время после воздействия нагрузки. Аналогичное явление наблюдается и в деятельности отдельных функциональных систем и органов. Восстановление содержания в мышце глюкогена, креатинфосфата, белков происходит вместе с периодом избыточного восстановления. Наличие данного периода служит определенным фактором надежности, обеспечивающим готовность организма к последующей деятельности.
   Помимо физиологических изменений в виде утомления различные виды физического напряжения могут вызвать и патологические явления в организме, т. е. заболевания. Например, длительная работа в неудобном положении, особенно при подъеме или удержании тяжестей, приводит к искривлению позвоночника. Трудовые процессы, связанные с длительным стоянием или хождением и сопровождающиеся дополнительным напряжением, вызывают плоскостопие или варикозное расширение вен нижних конечностей. Часто повторяющиеся, однообразные движения, особенно при тяжелой и интенсивной работе, нередко являются причинами нервномышечных заболеваний (воспаление сухожилий, нейромиалгия, неврозы). Длительные перенапряжения одних и тех же групп мышц живота могут привести к их расслаблению и образованию грыж. Усталость органов зрения при выполнении точных зрительных работ способствует развитию профессиональной миопии – близорукости.
   Тренировки и упражнения играют важную роль в повышении работоспособности и профилактике утомления. Физкультура и спорт хорошо и равномерно тренируют все мышечные группы, подготавливают все органы и системы к разнообразным нагрузкам, развивают выносливость организма. Занятие спортом в свободное время снимает усталость, так как деятельность центральной нервной системы переключается на решение совершенно иных задач и перераспределяет мышечные нагрузки.
   Когда человек приступает к новой работе, необходимо поупражняться в ее выполнении, найти и освоить рациональные приемы, выработать наиболее экономичные движения. Руководителю нельзя сразу требовать от новичка выполнения установленного плана, ибо в стремлении его сделать рабочий может привыкнуть к нерациональным или даже неправильным приемам, излишним движениям, что будет снижать его работоспособность и быстро приводить к утомлению. Переучиться всегда труднее, чем с самого начала постепенно освоить правильные приемы.

5.4. Формирование и поддержание работоспособности операторов

5.4.1. Организация профессионально-психофизиологического отбора операторов

   Профессиональный отбор операторов – отбор лиц, наиболее пригодных к профессиональной подготовке и дальнейшей деятельности в СЧМ по определенной специальности.
   При профессиональном отборе рассматриваются:
   • последовательность, методы, условия отбора;
   • методы оценки эффективности отбора;
   • способы учета специфических особенностей операторов.
   Немецкий психолог Карл Марбе в 20-х годах ХХ в. предложил радикальную трактовку влияния личного фактора на профессиональную деятельность. Он считал, что существуют так называемые «несчастники» – люди, фатально предрасположенные к производственным травмам.
   Томас Эдисон в 1921 г. набирал себе сотрудников при помощи тестовых вопросов. От претендентов на работу не требовались ни дипломы, ни анкеты, ни рекомендательные письма – проверялась их общая эрудиция. Им предлагалось ответить на 163 вопроса. Из 718 человек только 32 дали более 90 % правильных ответов. Эдисон проверил с помощью своего теста и уже работающих сотрудников: тот кто не набрал нужного количества очков, получил недельную зарплату и был уволен.
   Профессионально важные качества, например, летчиков делят на пять групп: личностные, интеллектуальные, психофизиологические, физиологические и физические. К личностным качествам относятся нравственные (порядочность, честность, чувство долга) и социальные (коммуникабельность, склонность к лидерству, стремление к профессиональному развитию) характеристики, способность к адекватной самооценке, адаптивные способности, профессиональная мотивация.
   Интеллектуальные качества летчика – это способность к ориентировке в сложных ситуациях, эффективные действия в условиях дефицита времени и навязанного темпа работы, а также быстрое переключение внимания.
   Психофизиологические качества подразумевают нервно-эмоциональную устойчивость, а также устойчивость к утомлению, монотонности работы, работе в вынужденном темпе. Профессионально-важные качества данной работы – это воля, оперативное мышление, гибкость и динамичность центральной нервной системы, склонность к риску.
   Физиологические качества – вестибулярная устойчивость, пространственная ориентировка, устойчивость к длительным перегрузкам и другим специфическим факторам полета.
   Физические качества – сила, быстрота, выносливость, антропометрические показатели.
   Неприемлемые для летчика качества – эмоциональная возбудимость и недостаток внимательности.
   В престижных американских фирмах все кандидаты на работу проходят 25–30 собеседований, тогда как в обычных фирмах число собеседований составляет от 5 до 10. Строгие требования к подбору кадров позволяют не только отобрать лучших специалистов, но и напомнить тем, кто работает, какие высокие требования предъявляются к персоналу. На подбор менеджеров среднего звена в крупной американской фирме может быть затрачено до 10 000 долларов. Деньги уходят на сбор информацию о кандидатах с предыдущих мест работы и учебы, анализ характеристик, рекомендательных писем, резюме, проведение собеседований, психологическое тестирование.
   В Древнем Египте существовала школа чиновников, готовившая элитную касту государственных служащих. В эту школу был строжайший, целенаправленный отбор по многим критериям – умственные способности, физическое развитие, культурный уровень и др.
   В Древнем Китае Конфуций и его преемники создали целую философию отбора чиновников и представителей знатных сословий. Основой отбора чиновника на службу стала не принадлежность к богатому и знатному роду, а личные заслуги, качество ума и интеллект.
   В Древней Греции формированию требования к профотбору в значительной мере способствовали труды древнегреческих мыслителей (Аристотель, Платон и т. д.), которые впервые в истории попытались систематизировать критерии и качества, необходимые для того или иного рода деятельности.
   К концу XIX – началу XX века крупные предприятия уже имели в своей структуре специальные кадровые службы. Их функция состояла в посредничестве между администрацией и рабочими.
   Первым, кто решил научно обосновать проблему отбора кадров, были американский ученый Парсонс и известный немецкий психолог Мюнстерберг.
   Во многих американских компаниях образовывались «отделы установки личного состава», целями которых были привлечение рабочей силы, отбор, начальная установка, выдвижение, воспитание и обучение, здоровье рабочих, техника безопасности и санитарии, улучшение быта.
   Германское правительство повсеместно привлекало психологов к подбору людей в армию и на предприятия. В начале 1920-х годов в Германии удалось создать картотеку «профессиональных психограмм» (объектами изучения были машинисты, наборщики, вагоновожатые, конторщики, телефонистки и т. д.).
   В настоящее время большая часть современных и эффективных систем поиска и отбора (оценка, аттестация) персонала разрабатывается и применяется специализированными фирмами: кадровыми центрами и рекрутинговыми агентствами.
   Требования к будущему работнику формируются с помощью следующих критериев отбора:
   • профессиональных – образование и опыт;
   • физических – физическая природа кандидата;
   • психических – способность концентрироваться, надежность и др.;
   • социально-психологических – требования к «межчеловеческому поведению» и социальному взаимодействию на рабочем месте и в семье.
   Комплекс используемых методов отбора может включать в себя:
   – анализ информации о кандидате, содержащейся в предоставленной документации: резюме стандартной формы, диплом, рекомендации и др.;
   – сбор информации о кандидате (от других людей);
   – личностные вопросники и тесты (в том числе и тесты профессиональных способностей);
   – групповые методы отбора;
   – экспертные оценки;
   – собеседование/интервью.
   Тестирование относят к психологическим методам отбора. Большинство тестов оцениваются по шаблону, поэтому с этой задачей могут справиться вспомогательные работники. Оценка может быть вынесена в течение нескольких минут. Интерпретацией результатов занимается специалист.
   Собеседование представляет собой обмен информацией представителя организации и кандидата. Собеседование чаще всего проводится «один на один». Но бывает что один представитель организации встречается с несколькими кандидатами, или несколько представителей организации беседуют с одним кандидатом, или несколько представителей организации интервьюируют нескольких кандидатов.

5.4.2. Организация обучения и тренировки оператора

   Профессиональная подготовленность (подготовка) оператора – свойство оператора, определяемое совокупностью знаний, навыков и состояния психических и физиологических функций, которые обусловливают его способность осуществлять определенную деятельность с заданным качеством.
   Профессиональная подготовка включает:
   • разработку методов, программ обучения и тренировки;
   • перечни знаний и навыков, необходимых оператору;
   • объемы и характер информации, предъявляемой оператору;
   • периодичность занятий и тренировок;
   • использование технических и натурных средств подготовки;
   • методы управления процессом обучения.

5.4.3. Режим труда и отдыха оператора

   Режим труда – это распределение работы и отдыха как в течение всего дня, так и в короткие отрезки времени. Режим труда включает в себя и режим отдыха.
   В течение рабочей смены, как правило, наблюдается однотипная последовательность изменения работоспособности.
   В начале дня она постепенно нарастает (проходит период врабатываемости); достигнув максимального подъема, она держится на этом уровне более или менее длительное время; затем происходит постепенное снижение работоспособности – наступает период утомления. Степень и время этих изменений работоспособности различны при разных видах работ и зависят от их тяжести и ритма. Организация кратковременных перерывов в конце максимальной работоспособности удлиняет этот период, отдаляет и ослабляет утомляемость и повышает общую производительность труда.
   Продолжительность фазы врабатывания для различных разновидностей физического труда 30–60 мин. Для умственного труда требуется бо́льший срок – 1,0–1,5 ч. За фазой врабатывания следует фаза устойчивой работоспособности, когда имеют место максимальная производительность труда, устойчивость и продуктивность психических процессов, обеспечивающих интеллектуальную деятельность. Продолжительность этой фазы 1,5–2,0 ч. Она сменяется фазой снижения работоспособности. Последнее связано с развитием процесса утомления и выражено тем более, чем глубже процесс утомления.
   Снижение работоспособности начинается за 30–40 мин до окончания первой половины рабочей смены. После перерыва вновь повторяются фазы – врабатывания, максимальной работоспособности, ее снижения. Во второй половине рабочей смены максимальная работоспособность ниже, чем в первой. В ряде случаев в конце смены может наблюдаться значительное восстановление работоспособности без дополнительного отдыха – «фаза финального порыва».
   Работоспособность изменяется в зависимости от природных, биологических ритмов и очередности, выработанной развитием цивилизации.
   Суточные ритмы – день-ночь. Работоспособность существенно снижается в 3–4 ч ночи, постепенно повышаясь к 8 ч утра, приобретая устойчивый характер до 12–13 ч снижение к 16 ч, некоторое восстановление к 18 ч и устойчивое снижение после 20 ч. Вместе с тем показано, что в зависимости от индивидуальных особенностей биоритмов у различных людей наблюдаются и индивидуальные характеристики работоспособности. Среди людей имеются «жаворонки» и «совы», поэтому правильный подбор работников по индивидуальным характеристикам биоритмов является одним из факторов повышения производительности труда на предприятиях с непрерывным технологическим процессом, требующим организации утренних, вечерних и ночных рабочих смен. Рано утром работали Л.Н. Толстой, А.П. Чехов, Э. Хемингуэй. Ночью работали О. Бальзак, Д.И. Менделеев, В. Моцарт, А. Карпов.
   Изменения работоспособности в течение месяца также связывают с биоритмами, например, физического (23 дня), эмоционального (28 дней), интеллектуального (33 дня) состояний. Например, определение критических дней по указанным ритмам у водителей автохозяйств позволило существенно снизить аварийность по вине водителей.
   Недельный ритм выработан искусственно, так как врожденных семидневных ритмов ни у человека, ни у животных не обнаруживается. Семидневная неделя стала основой организации труда и отдыха впервые в Древнем Вавилоне. Соответственно человек продуктивнее работает в середине недели. Изменение работоспособности на протяжении рабочей (пятидневной) недели следующее: работоспособность минимальна в понедельник (первый день после отдыха), затем следует ее постепенное повышение до максимума (наблюдается со вторника по пятницу), снижение работоспособности отмечается во второй половине пятницы.
   Сезонные ритмы – зима-весна-лето-осень. Сезонные ритмы влияют на здоровье человека: организм более устойчив к болезням в декабре-январе, менее – в августе, к стрессу более чувствителен осенью, меньше – весной.
   Отдых – состояние покоя или такого вида деятельности, которое снимает утомление и способствует восстановлению работоспособности. Деятельность одних мышечных групп или конечностей способствует устранению утомления в других мышечных группах, возникающего при их работе. Это явление используется при активном отдыхе.
   Активный отдых – это отдых, заполненный каким-либо видом деятельности, отличным от выполняемого труда. При утомлении легкой или средней степени смена работы приводит к более быстрому и полному восстановлению работоспособности по сравнению с отдыхом в покое. Активный отдых используется и при умственном труде. Смена напряженной интеллектуальной деятельности другим ее видом или легким физическим трудом приводит к быстрому снятию утомления, исчезновению ощущения усталости.
   Механизмы активного отдыха, согласно одной из гипотез, связаны с явлениями индукции в нервных центрах: активные центры, управляющие деятельностью, используемой в качестве активного отдыха, индукцируют и углубляют процессы торможения в утомленных центрах, чем способствуют более быстрому восстановлению их функциональных возможностей. При умственной работе мозг склонен к инерции, продолжению мыслительной деятельности в заданном направлении. После окончания работы «рабочая доминанта» полностью не угасает, что вызывает более длительное утомление центральной нервной системы, чем при физическом труде.
   Пассивный отдых рекомендуется только при большом утомлении.
   Правильная организация труда и отдыха включает перерывы, сменность работы и последовательное чередование рабочих смен, ограниченность одной смены работы периодом не более 7–8 ч. Более продолжительные смены сопровождаются ростом заболеваемости работников. Двусменная работа не вызывает существенных отклонений в состоянии здоровья и работоспособности. При трехсменной работе после ночной смены отмечены более глубокие сдвиги работоспособности по сравнению с утренней и вечерней.
   Продолжительность непрерывной работы с персональным компьютером (ПК) без регламентированного перерыва не должна превышать 2 ч. При работе в ночную смену (с 22 до 6 ч) суммарная продолжительность регламентированных перерывов должна увеличиваться да 60 мин. При 8-часовой рабочей смене регламентированные перерывы следует устанавливать через 2 ч от начала рабочей смены и через 2 ч после обеденного перерыва продолжительностью 15 мин каждый или продолжительностью 10 мин через каждый час работы. При 12-часовой рабочей смене в первые 8 ч работы перерывы устанавливаются аналогично, а в последние 4 ч работы – каждый час продолжительностью 15 мин. Продолжительность микропауз между отдельными операциями или их элементами составляет 1–2 с. В это время создаются условия для кратковременного отдыха, препятствующего развитию глубокого утомления. Отсутствие микропауз неблагоприятно сказывается на работоспособности человека. В общем бюджете рабочего времени сумма всех микропауз не должна превышать 7–10 %.
   Макропаузы – перерывы на отдых продолжительностью 5–10 мин и больше. Длительность макропауз определяется интенсивностью выполняемой работы: чем она больше, тем длиннее макропаузы. Макропаузы в труде – одна из форм отдыха. Во время работы через каждые 50 мин следует отдыхать 10 мин. Вместе с тем при легком физическом труде макропаузы более 10 мин снижают рабочую доминанту и требуют дополнительного времени для врабатывания.
   В период макропауз может быть организован активный отдых – например, в виде производственной гимнастики.

5.4.4. Аппаратура обучения и тренировки операторов

   Тренировка операторов – это повторение определенного действия при сохранении содержания решаемых (от повторения к повторению) задач в условиях, максимально приближенных к условиям реальной деятельности. Проведение тренировки связано с необходимостью поддержания на заданном уровне приобретенных навыков, умений. Тренировка операторов осуществляется с помощью специальных технических средств подготовки операторов (тренажеров).
   Обучение и тренировка операторов включают:
   • способы и средства формирования и совершенствования необходимых навыков оператора в нормальных и аварийных режимах;
   • способы создания среды обитания (приближение к реальной обстановке);
   • определение номенклатуры неисправностей, которые оператор должен устранить, а также способы их устранения;
   • способы и средства отработки взаимосвязи и взаимопонимания операторов;
   • способы создания ситуаций, в которых проявляются нежелательные стереотипы поведения оператора;
   • способы регулирования масштаба времени в процессе обучения;
   • методы, средства регистрации и обработки информации об ошибках оператора и о переносимых им нагрузках;
   • способы вмешательства обучающего в процесс обучения;
   • способы и средства перенацеливания оператора на выполнение новых задач.
   Тренажеры имитируют разные виды технических средств для отработки профессиональных навыков. Например, для обучения летного состава самолетов, вертолетов моделируется не только кабина летательного аппарата, но и здание аэровокзала, взлетная полоса. В «полете» воспроизводится обычное (серое) небо. После снижения до определенной высоты на горизонте виден аэропорт. Посадка сопровождается характерной тряской, вибрацией.
   На тренажерах отрабатываются нормальные и аварийные полеты. Инструктор вводит возможные неисправности: разгерметизацию, отказы двигателей, авиагоризонтов, системы кондиционирования. Летчики должны научиться быстро оценивать обстановку, оперативно принимать решения, правильно действовать во всех ситуациях.
   На основе сказанного можно сделать вывод, что тренажер – это техническое средство обучения, реализующее модель системы «человек-машина-среда» и обеспечивающее контроль за качеством деятельности обучаемого. Существует несколько критериев для их классификации.
   По критерию обобщенности осваиваемых действий различаются тренажеры широкого назначения и тренажеры для обучения конкретным специальностям.
   В соответствии со способом учета модели деятельности оператора выделяются тренажеры для совершенствования профессиональных действий и тренажеры для развития профессионально важных психологических качеств (например, тренажер скорости реакции, внимания, оперативной памяти и др.). Тренажеры такого типа иногда называют психологическими.
   В зависимости от характера учета коллективной деятельности принято различать индивидуальные и групповые тренажеры.
   По степени соответствия реальной системе выделяют тренажеры с физическим сходством (при их создании стремятся к внешнему сходству с реальным оборудованием) и тренажеры с психологическим сходством (здесь требуется возможность формирования идентичной оригиналу структуры деятельности).
   Эффективность применения тренажеров может быть существенно повышена, если при их построении будут учтены следующие психофизиологические принципы процесса обучения:
   • соответствие навыкам реальной деятельности;
   • соблюдение необходимого количества повторений;
   • пластичность информационной модели, создаваемой на тренажере, т. е. обеспечение модели достаточным числом логических задач и заданий;
   • четкая методическая направленность (знание методической цели).
   Помимо этих общепсихологических требований необходимо учесть и ряд специфических требований, вытекающих из особенностей функционирования системы «человек-машина-среда». Среди них возможность имитации отказов системы и ее неисправностей, предоставление оператору возможности самоконтроля своих действий, возможность имитации взаимодействия с другими операторами, контроль и оценка результатов работы оператора и его функционального состояния.
   Тренированность – наличие практической профессиональной подготовки человека, состоящей в умении использовать полученные знания и приобретенные навыки при выполнении трудовой деятельности в конкретных условиях эксплуатации, и применение по назначению технических средств.

5.4.5. Аппаратура контроля функционального состояния оператора

   Аппаратура контроля функционального состояния оператора конструируется с учетом следующих требований:
   • соответствие номенклатуры контролируемых параметров характеру нагрузок на физиологические системы оператора;
   • распределение функций по управлению аппаратурой между оператором и персоналом, осуществляющим эксплуатацию аппаратуры контроля;
   • наличие конструкции датчиков аппаратуры.
   Имеются современные примеры применения такой аппаратуры для водителей. Если водитель засыпает, срабатывает датчик, реагирующий, например, на закрывающиеся глаза или на останавливающийся взгляд. Издается звуковой сигнал либо из надетого на руку браслета выдвигается иголка.
   При разработке экипировки и специального снаряжения оператора рассматриваются следующие параметры: соответствие экипировки и снаряжения оператора условиям деятельности; конструкция и материалы экипировки, а также снаряжение оператора, способные обеспечить заданные защитные характеристики, удобство выполнения работы, удобство облачения и снятия экипировки и снаряжения; надежность систем жизнеобеспечения.
   Все члены летного (летчики, бортинженеры, штурманы) и кабинного (бортпроводники, бортоператоры) экипажей не только ежегодного проходят медкомиссию, но и оказываются объектами пристального наблюдения врачей перед каждым полетом. Им проверяют пульс, давление, температуру, состояние психомоторики, эмоциональное состояние. Помимо чисто медицинских обследований предусмотрены психологические тесты.

5.4.6. Экипировка и специальное снаряжение оператора

   Экипировка и специальное снаряжение оператора должны отвечать следующим требованиям:
   • обеспечивать удобство выполнения всех трудовых операций во всех рабочих ситуациях и положениях;
   • соответствовать климатическим и микроклиматическим условиям;
   • соответствовать особенностям производственного процесса;
   • отвечать эстетическим требованиям потребителей и моды;
   • соответствовать требованиям безопасности при эксплуатации.
   • снижать воздействие неблагоприятных факторов на оператора до безопасного уровня.
   Средства индивидуальной защиты служат для защиты одного работника от воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов, надеваются на тело человека или на его часть. Средства индивидуальной защиты по назначению делят на следующие классы:
   изолирующие костюмы:
   – пневмокостюмы, гидроизолирующие костюмы, скафандры;
   средства защиты органов дыхания:
   – противогазы, респираторы, пневмошлемы, пневмомаски;
   специальная одежда:
   – комбинезоны, полукомбинезоны;
   – куртки, брюки, костюмы, халаты, плащи, полушубки, тулупы;
   – фартуки, жилеты, нарукавники;
   специальная обувь:
   – сапоги, полусапоги, ботфорты;
   – ботинки, полуботинки, туфли;
   – галоши, боты, бахилы.
   средства защиты рук:
   – рукавицы, перчатки;
   средства защиты головы:
   – каски, шлемы, подшлемники, шапки, береты, шляпы;
   средства защиты лица:
   – защитные маски, защитные щитки;
   средства защиты органов слуха:
   – противошумные шлемы, противошумные наушники, противошумные вкладыши;
   средства защиты глаз:
   – защитные очки;
   предохранительные приспособления:
   – предохранительные пояса;
   – диэлектрические коврики;
   – ручные захваты, манипуляторы;
   – наколенники, налокотники, наплечники;
   защитные дерматологические средства:
   – моющие пасты, кремы, мази.
   Костюм изолирующий – средство индивидуальной защиты, изолирующее весь организм и предназначенное для защиты организма человека от воздействия опасных и вредных факторов окружающей воздушной среды.
   Костюм изолирующий шланговый – изолирующий костюм, в который воздух для дыхания и вентилирования подкостюмного пространства поступает с помощью шланга от внешних источников.
   Изолирующие костюмы в зависимости от способа подачи воздуха в подкостюмное пространство подразделяются:
   – на шланговые;
   – автономные.
   Костюм изолирующий автономный – изолирующий костюм, в состав которого входит источник поступления воздуха для дыхания и вентилирования подкостюмного пространства.
   Изолирующие костюмы в зависимости от назначения подразделяются на костюмы, защищающие:
   – от повышенного содержания радиоактивных веществ в воздухе рабочей зоны;
   – повышенных или пониженных температур воздуха рабочей зоны;
   – химических факторов;
   – биологических факторов.
   Изолирующие костюмы в зависимости от принципа управления тепловым режимом в подкостюмном пространстве подразделяются:
   – на изолирующие костюмы с регулированием температуры воздуха в подкостюмном пространстве;
   – изолирующие костюмы без регулирования температуры воздуха в подкостюмном пространстве.
   Правила работы с горячими поверхностями установлены ЕН 563-94 «Безопасность оборудования. Температура поверхностей, к которым прикасаются. Эргономические данные для установления граничных значений температур для горячих поверхностей».
   Отклонение средней температуры тела человека при работе в изолирующем костюме от средней температуры без изолирующего костюма не должно превышать ±0,8 °C в течение заданного времени непрерывного пользования изолирующим костюмом.
   Конструкция изолирующего костюма должна обеспечивать возможность приема и передачи информации: звуковой, зрительной или с помощью специальных устройств.
   При выполнении оператором в изолирующем костюме работ, не требующих высокого качества связи, должны быть соблюдены следующие условия:
   – предел звукозаглушения в области речевых частот – 10 дБ;
   – предел понижения восприятии речи – 15 %;
   – разборчивость передаваемой речи – не менее 80 % слов, для работ, требующих более высокого качества связи, разборчивость передаваемой речи должна составлять не менее 94 % слов.
   Количество воздуха, подаваемого в шланговый изолирующий костюм, должно быть не менее 0,0042 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/с (250 л/мин), в том числе в зону дыхания – не менее 0,0025 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/с (150 л/мин).
   Объемное содержание двуокиси углерода во вдыхаемом воздухе должно составлять не более 2 %, кислорода – не менее 18 %.
   Конструкция изолирующих костюмов, их масса и ее распределение по поверхности тела не должны вызывать ограничение подвижности и работоспособности человека, препятствующее эффективному выполнению работы, предусмотренной технологическим процессом, передвижению работающего и эвакуации с объекта в аварийных ситуациях.
   Предел массы изолирующего костюма: для шланговых – 8,5 кг, для автономных – 11 кг.
   Сокращение площади поля зрения в изолирующем костюме – не более 30 % площади поля зрения без изолирующего костюма.
   Сопротивление дыханию не должно превышать 200 Па на вдохе и 160 Па на выдохе в автономных и 80 Па на выдохе в шланговых изолирующих костюмах при постоянном объеме расхода воздуха 0,5·10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/с.
   Конструкция изолирующих костюмов и материалы, предназначенные для их изготовления, должны выбираться с учетом особенностей условий труда и микроклиматических условий, в которых предусматривается использовать изолирующие костюмы.
   Для изолирующих костюмов, предназначенных к эксплуатации в неблагоприятных микроклиматических условиях, предусматривается возможность использовать устройства, обеспечивающие теплоизоляцию, отведение или подведение тепла.
   Материалы, предназначенные для изготовления изолирующих костюмов, не должны вызывать токсического и раздражающего воздействия на организм человека, быть устойчивыми к агрессивным средам.
   Средства защиты органов дыхания применяют для предохранения от пыли и газов. Принцип действия фильтрующих противогазов основан на предварительной очистке (фильтрации) вдыхаемого воздуха от различных примесей.
   Средства защиты органа слуха уменьшают количество звуковой энергии, достигающей ушей. Это наушники и заглушки (вкладыши). Наушники должны подбираться по размеру, а также в зависимости от уровня и диапазона шума. Чаши наушников, плотно обжимающие уши, выложены мягкими подушечками.
   Вкладыши бывают одноразовые и многократного применения, изготавливают их из мягких, плотных материалов – например, силикона, ваты и др.
   Защитные очки имеют стеклянные, пластмассовые или поликарбонатные линзы, фильтры и отличаются от обычных тем, что они более прочны, обладают противоударными свойствами. Они бывают с простыми и оптическими линзами. Для работников с плохим зрением, если не используются защитные очки с оптическими линзами, должна быть предусмотрена возможность одновременного использования двух пар очков. Оправы сконструированы таким образом, чтобы предотвратить вдавливание линз в глаза. Должна быть предусмотрена возможность выбора оправ в зависимости от расстояния между глазами, между глазом и ухом.
   В качестве средств защиты рук применяются не только рукавицы и перчатки, но и щитки, наперстки, прокладки для ладоней. Рукавицы могут быть однопалые или трехпалые, перчатки – четырехпалые, пятипалые.
   При ведении работ с риском повреждения головы используются средства защиты головы. Во время морозов применяются каски, в которых предусмотрено использование внутреннего капюшона. Защитные каски могут применяться как базовая конструкция для крепления другого защитного оснащения – например, наушников, респираторов, средств защиты лица, шеи и т. д. Внутренняя оснастка, используемая для амортизации ударов, выполняется из синтетических или полиэтиленовых лент.

5.4.7. Комплектование коллективов операторов

   Комплектование коллективов операторов предполагает выполнение следующих условий:
   • соответствие структуры коллектива характеру определенной деятельности;
   • степень взаимозаменяемости операторов;
   • ограничение количества членов коллектива;
   • методы отработки взаимопонимания;
   • методы оценки психологической совместимости членов коллектива.
   На современном этапе развития производства управление и участие в деятельности социальных систем все в большей степени становится коллективным. В связи с этим актуальным является комплектование групп людей, способных к эффективной совместной деятельности.
   Включаясь во взаимодействие, люди обнаруживают разную удовлетворенность собой, партнерами и работой, проявляют неодинаковую успешность в решении совместных задач. Существенными причинами такого положения считаются индивидуальные различия членов группы. Наряду с неповторимыми индивидуальными особенностями обнаруживаются типичные и дополняющие характеристики, которые при взаимодействии людей создают условия, объединяющие их в единое целое.
   Наиболее общим признаком совместимости выступает взаимное соответствие свойств участников группы на различных уровнях межличностного взаимодействия (когнитивном, эмоциональном и поведенческом).
   Совместимость здесь определяется как такое сочетание характеристик членов группы, которое обеспечивает наибольшую степень их взаимосоответствия и взаимодополнения. Формирование первичного производственного коллектива может производиться на основе взаимного предпочтения – интуитивного выбора, позволяющего субъективно сравнивать индивидуальную ценность каждого участника группы, исключить психологически несовместимых лиц.
   Любые отношения между людьми начинают складываться в результате общения, когда они накапливают информацию друг о друге, служащую основой взаимной заинтересованности – симпатии или антипатии. Симпатизирующие друг другу люди работают более согласованно и эффективно.
   Сформировавшиеся симпатии и антипатии трансформируются в предпочтения, отражающие желание (нежелание) окружающих сотрудничать с данным лицом. Как правило, группа, составленная на основе личных симпатий, работает эффективнее, чем сформированная произвольно. Субъективная удовлетворенность предполагаемым взаимодействием является одним из основных критериев в оценке совместимости, а успешность совместной деятельности – критерием сработанности.
   Формирование коллектива может также производится на основе сочетания членов группы разной функциональной латерализацией.
   Среди взаимосоответствующих или взаимодополняющих свойств, формирующих совместимость и сработанность малой группы на физиологическом и психофизиологическом уровнях, являются свойства индивида, базирующиеся на характеристиках функциональной межполушарной асимметрии головного мозга.
   Выделяются три типа зрительно-моторно-слуховой асимметрии: сильная, средняя и слабая. Наиболее совместимыми и сработанными при выполнении сенсомоторных и перцептивно-мыслительных видов деятельности являются группы тестируемых со «средним-средним-сильным», «средним-средним-слабым» и «сильным-средним-слабым» сочетаниями типов функциональной асимметрии. Группы с преобладанием того или иного крайнего типа асимметрии (сильный или слабый) их членов становятся несработанными и несовместимыми прежде всего в силу возникающих между ними конфликтов или конкурентности при установлении ролевых отношений в группе.
   Особое значение совместимость приобретает в условиях деятельности, близких к экстремальным и требующих точных и быстрых психомоторных действий при дефиците времени, когда практически исключается возможность выработки совместной стратегии и тактики в результате обсуждения или методом проб и ошибок. Надежность и эффективность деятельности в таких условиях обеспечивается прежде всего ведущей ролью физиологического и психофизиологического уровней совместимости: сочетанием темпераментов, характером эмоциональных реакций, сходством или близостью членов группы по темпу и ритму протекания физиологических процессов.

   Контрольные вопросы
   1. Какие факторы влияют на функциональное состояние?
   2. Какой критерий служит основанием для классификации функциональных состояний?
   3. Какие фазы проходит функциональное состояние в процессе работы человека?
   4. Какие методы оценки функционального состояния существуют?
   5. Какие характеристики являются показателями функционального состояния при аппаратурном обследовании организма человека?
   6. Как различают формы труда в зависимости от доли физического и умственного компонентов?
   7. Чем отличается механизированный труд от автоматизированного?
   8. Для чего используется понятие основного обмена?
   9. Какие физиологические изменения происходят в организме человека в процессе трудовой деятельности?
   10. Как проявляются биохимические изменения крови при выполнении мышечной работы?
   11. Как реагирует на повышение интенсивности выполняемой нагрузки сердечно-сосудистая и дыхательная системы?
   12. Как изменяется температура тела при интенсивной умственной работе?
   13. Что является основой для классификации физического труда?
   14. Каковы физиологические особенности и формы умственного труда?
   15. Что такое напряженность труда?
   16. Какие признаки утомления различают и чем характеризуется переутомление?
   17. Чем определяется работоспособность человека?
   18. Как организуется профессионально-психофизиологический отбор?
   19. В чем заключается правильная организация режимов труда и отдыха операторов?
   20. Какая аппаратура применяется для обучения и тренировки операторов?
   21. Какими качествами должны обладать экипировка и специальное снаряжение операторов для различных видов работ?
   22. Какие способы формирования коллективов операторов применяются для обеспечения эффективной деятельности?

6. Распределение функций в системе «человек-машина-среда»

6.1. Сравнение возможностей человека и машины

   Первым проблему распределения функций выделил инженер-психолог К. Крейк (1945 г.). Эффективность функционирования в системе «человек-машина-среда» в целом зависит от учета присущих человеку и машине особенностей, в том числе ограничений и потенциальных возможностей. Раньше машины можно было сравнивать с человеком только по механическим параметрам. Теперь распределение функций сдвигается в область интеллектуальных задач. Каждый из элементов системы имеет свои характеристики. В соответствии с третьим принципом формирования системы «человек-машина-среда» при сравнении ее элементов мы должны пользоваться одинаковыми критериями.
   В 1951 г. П. Фитц предложил конкретный перечень – «Список Фитца», (список, на основании которого можно установить, какие функции поручать человеку, а какие – машине). В списке производилось сравнение основных преимуществ человека и машины с точки зрения их использования в системе «человек-машина-среда» – по скорости, мощности, памяти и т. д. Современная версия такого перечня – сравнительные характеристики человека и машины (в том числе с учетом вычислительных машин) по физическим и умственным возможностям приведены в табл. 6.1

   Таблица 6.1. Сравнительные возможности человека и машины.

Продолжение табл. 6.1

Окончание табл. 6.1

6.2. Распределение функций между человеком и машиной

   Распределение функций между человеком и машиной – это определение действий и операций, решаемых человеком и машиной для обеспечения требуемой эффективности системы «человек-машина-среда»
   Существуют следующие способы распределения функций между человеком и машиной:
   • человеку поручаются только те функции, которые не могут быть выполнены машиной;
   • отдельные функции поручаются тому, кто способен лучше их выполнить. Для этого выделяются наиболее существенные для данной системы показатели, по которым оцениваются преимущества человека и машины. Распределение функций не зависит от стоимости технической реализации распределения;
   • наиболее ответственные и творческие задачи возлагаются на человека, а рутинные и нетворческие отдаются машине (принцип антропоцентризма);
   • человек выполняет только операции контроля за машинным процессом решения задачи и утверждает решение. Например, машина может быстро и систематично рассмотреть большое число альтернативных решений, провести их сортировку, а человек может изучить лучшие из этих решений, а потом принять или не принять их и установить свое собственное решение;
   • взаимное дополнение человека и машины – распределение функций между человеком и машиной, при котором на различных этапах функционирования системы «человек-машина-среда» возможно совместное использование возможностей человека и машины. Например, машина перерабатывает информацию и приводит ее в вид, понятный человеку-оператору, т. е. человек может контролировать очередность и качество работ, а машина – их выполнять;
   • рассматривается эффективность достижения общих целей системы и, исходя из этого, функции распределяются так, чтобы наилучшим образом достичь цели (принцип функционального подхода). Машина может принимать более важные решения, чем человек. Общая деятельность системы расписывается на максимальное количество элементов деятельности, и задача распределения функций сводится к задаче подобрать такие варианты реализации отдельных элементов деятельности, при сочетании которых эффективность системы будет максимальной.
   Все перечисленные способы должны использоваться с учетом экономической и технической целесообразности, включая затраты на формирование и поддержание работоспособности операторов, а также принимая во внимание факторы социального характера.
   Распределение функций происходит на основе роли и места человека в управлении и обслуживании образца. От правильности решения этой задачи зависит облик технического средства, уровень автоматизации образца, алгоритмы деятельности человека, эффективность деятельности системы «человек-машина-среда».
   Согласование функций осуществляется с учетом типовых режимов функционирования.
   При распределении функций между человеком и машиной необходимо учитывать основные принципы.
   1. Принцип преимущественных возможностей.
   Принцип состоит в том, что на человека возлагаются функции, которые в заданное время он может выполнить лучше, чем машина, а на машину – функции, которые решаются ею более эффективно. Важным условием применения этого принципа является реализация интеллектуальных и творческих возможностей человека. С этой целью рекомендуется освобождать человека от механических и расчетных задач, создать условия, при которых, наблюдая за процессом функционирования, в необходимых случаях он мог бы принять и реализовать решение по высокоэффективному применению технических средств.
   2. Принцип технической реализуемости.
   Задачи, предназначенные для решения техническими средствами, должны быть технически реализуемы. Если их техническая реализация в настоящее время невозможна, они возлагаются на человека.
   3. Принцип рациональной загрузки человека-оператора. Назначение человеку-оператору такого объема задач, который он сможет выполнить с требованием высокого качества без нарушения нормального функционирования систем организма.
   4. Принцип обеспечения заданного уровня надежности. Недопустимо снижение надежности систем в эргономическом плане, которое может произойти вследствие усложнения деятельности человека, его перегрузки, высоких уровней темповой и эмоциональной напряженности.
   5. Принцип непревышения заданной стоимости образца. Распределение функций осуществляется с учетом стоимостного показателя.
   6. Принцип ответственности.
   Наиболее ответственные операции должны выполняться человеком или машиной после соответствующего решения человека и под его контролем.
   Целесообразен следующий подход к учету этих принципов – в зависимости от принятого замысла построения технических средств в качестве исходного выбирается один, наиболее важный для данного конкретного случая, принцип. Полученные на базе этого принципа варианты распределения функций уточняются по всем остальным принципам для получения значений показателей, определяемых этими принципами, не ниже допустимых уровней.
   В результате при распределении функций между оператором и техническими средствами устанавливаются:
   • степень автоматизации по времени (важности, сложности) решаемых задач;
   • перечни задач, решаемых вручную, автоматически, автоматизированно;
   • режимы взаимодействия оператора с техническими средствами (вручную, автоматизированно);
   • способы взаимного дополнения и резервирования оператора и машины;
   • способы контроля процессов;
   • способы перераспределения функций оператора и машины для определенных этапов деятельности.
   В различных системах на человека могут возлагаться различные функции. Выделяют следующие типовые функции, возлагаемые на человека:
   – выбор подсистем;
   – определение порядка и режима их работы;
   – обобщение информации;
   – выдача команд;
   – прогнозирование обстановки в условиях ее быстрого изменения и недостатка информации;
   – оценка степени завершенности технологического этапа;
   – настройка и обслуживание аппаратуры;
   – контроль и т. д.

6.3. Квалификация оператора

   Квалификация оператора рассматривается в пределах следующих параметров:
   • количество иерархических уровней управления;
   • положение на этих уровнях различных членов коллектива;
   • уровни образования и подготовки операторов каждого иерархического уровня;
   • состав операторов, для которых должен проводиться профессионально-психологический отбор.
   Необходимый уровень квалификации операторов определяется в зависимости от степени самостоятельности в принятии решений, важности общения в коллективе операторов при выполнении задачи и степени ответственности за выполнение работы (табл. 6.2).

   Таблица 6.2. Градации уровней квалификации операторов производственного комплекса в зависимости от самостоятельности в принятии решений и степени ответственности за выполнение задания.

   Примечание. Возрастание необходимого уровня квалификации происходит по мере увеличения числа градаций.

   Способы ввода в систему запросов не должны зависеть от уровня квалификации.
   Выходные сообщения системы должны быть понятны любому пользователю и не зависеть от его квалификации (сообщения об ошибках, подсказки, инструкции, данные и т. п.).

6.4. Численность операторов и распределение функций между ними

   На современном этапе развития участие человека в работе системы «человек-машина-среда» все в бо́льшей степени становится коллективным.
   При определении необходимой численности операторов и распределении функций между ними устанавливаются:
   • функциональные взаимосвязи операторов при решении отдельных задач;
   • уровни приоритета решаемых операторами задач;
   • значения показателей безошибочного и своевременного выполнения поставленных задач;
   • необходимость совмещения функций управления и обслуживания;
   • количество иерархических уровней управления и максимальное количество операторов на каждом уровне (количество иерархических уровней управления в коллективе операторов, выполняющих одну задачу, не должно превышать двух, т. е. у каждого оператора нижестоящего уровня должен быть только один непосредственный руководитель вышестоящего уровня управления. Количество операторов, подчиненных одному руководителю, не должно превышать семи человек);
   • показатели напряженности деятельности;
   • степень взаимозаменяемости и совместимости операторов;
   • степень психологической совместимости членов коллектива.
   Группа операторов выделяется из общего коллектива на основе определенных признаков выполняемой деятельности. Рассмотрим наиболее важные из них:
   • структурно-формальные признаки (величина, состав);
   • осознание участниками группы своей принадлежности к ней (групповые ценности и нормы, поведение в соответствии с необходимостью достижения общей цели системы «человек-машина-среда»);
   • установление отношений между членами коллектива (каналы коммуникаций, межличностные отношения);
   • внутренняя организация, включающая распределение обязанностей, ответственность, лидерство, систему подчинения;
   • социально-психологические признаки (стиль руководства, система поощрений и наказаний и т. д.).
   Совместная деятельность операторов происходит в условиях их общения (непосредственно или опосредовано) по горизонтали (между операторами, имеющими одинаковый социальный статус) и по вертикали (между руководителями и подчиненными).
   Взаимодействие людей в группе может рассматриваться в двух аспектах: официальном (формальном) и неофициальном (неформальном). Необходимость в неформальной организации обусловлена рядом факторов:
   • невозможностью регламентировать все производственные отношения;
   • неизбежностью возникновения непредвиденных ситуаций;
   • необходимостью отработки вновь возникающих отношений, которые не предусмотрены формальными отношениями, но которые потом формализуются;
   • многообразием неделовых отношений.
   По составу коллективы могут разделяться на гетерогенные (разнородные) и гомогенные (однородные). Различия возможны по признакам пола, возраста, профессии, статуса, уровня образования и т. д. Чем больше сходство между членами коллектива, тем значительнее влияние, которые они оказывают друг на друга, острее конкуренция, они более конфликтны (особенно женские).
   Гетерогенные коллективы более эффективны при решении сложных проблем, а гомогенные лучше решают простые задачи.
   Чтобы совмещать разные должностные обязанности, человек должен иметь к этому либо склонность, либо желание. Делать это следует исходя из его согласия. Совмещение полезно лишь тогда, когда человек недозагружен в течение дня или занимается проектной работой. Вначале следует выявить сотрудников, обладающих высокой производительностью для того, чтобы на них возложить совмещаемые обязанности. Потом разработать программы обучения для передачи новых знаний и навыков тем людям, которые работают менее эффективно.
   Сотрудникам, совмещающим разные функции, как правило, увеличивают заработную плату. Совмещение функций для организаций предпочтительней, чем зарплата двум отдельным работникам. В данном случае схема действий примерно такая: часть зарплаты по сокращаемой должности делят между сотрудниками, оставшаяся часть – чистая экономия.
   Иногда бывает внутреннее совместительство (когда работник в свободное от основной работы время регулярно выполняет другие обязанности) и внешнее (работа выполняется у другого работодателя). В этой ситуации обязательно заключение отдельного трудового договора. В нем следует указать, что работа является совместительством. Продолжительность рабочего времени при совместительстве не должна превышать четырех часов в день. В заключенном письменном двустороннем соглашении должны быть предусмотрены вид и содержание дополнительных работ, способ и срок привлечения к дополнительной работе, ее объем и размер оплаты.
   Особенности совмещения профессий (должностей):
   • работник вместе с основной работой выполняет дополнительную по другой профессии (должности). Например, дворник наряду с прямыми обязанностями выполняет работу сантехника;
   • расширение зон обслуживания, увеличение объема работы. Сотрудник параллельно с основной работой берет на себя выполнение дополнительного объема работ по своей же профессии (должности). Например, в связи с сокращением одной уборщицы оставшаяся моет всю площадь.
   • исполнение обязанностей временно отсутствующего работника без освобождения от основной работы. Сотрудник наряду с основной работой выполняет за временно отсутствующего коллегу дополнительный объем работ либо по своей профессии (должности), либо по другой профессии (должности).

6.5. Совместимость членов коллектива

   От совместимости членов коллектива зависит успешное выполнение групповой деятельности. Наиболее остро проблема социально-психологической совместимости стоит в небольших коллективах, численность которых не превышает 20 человек. Малые группы, члены которых поддерживают между собой не просто рабочие, но и дружеские контакты, называются первичными (малыми) группами. Они включают в себя 2–5 человек и, как правило, разрушаются, если кого-то заменить.
   Разные виды деятельности требуют совместимости по разным характеристикам человека:
   • физическим (уровень физического развития, рост и т. д.);
   • психическим (уровень развития психических функций – внимание, память, мышление, восприятие);
   • психофизиологическим (уровень развития психофизиологических характеристик – возможности анализаторов, сенсомоторные функции, вегетативные реакции);
   • эмоционально-волевым (темперамент, уровень эмоциональной устойчивости и др.);
   • социально-психологическим (например, по чертам характера – общительность, чуткость, дружелюбие, взаимоуважение; по общности целевых установок у членов группы – общие ценностные ориентации, отношение к деятельности, к товарищам, мотивации поступков, особенности психологического склада).
   Понятие психологической совместимости не означает обязательного сходства тех или иных качеств, а означает их соответствие друг другу у различных членов группы. Вид соответствия определяется конкретным видом групповой деятельности.
   Малые группы могут иметь следующие конфигурации:
   • диада – в группе тесные взаимоотношения, но они легко разрушаются;
   • триада – сближение двух сотрудников и исключение третьего, который играет роль посредника, «оппортуниста» или «властителя»;
   • квартеты и квинтеты – в которых возможно обособление пар, возникновение структур типа «звезды» с центральным участником или типа «цепочки». В цепочках наблюдаются ослабленные связи, которые ведут к трудностям в налаживании контактов.
   Социально-психологический климат бывает:
   • благоприятный – взаимное доверие, уважение, информированность по основным вопросам, взаимовыручка, низкий уровень конфликтности;
   • неблагоприятный – неуважительное отношение друг к другу, черствость, повышенный уровень конфликтности;
   • неустойчивый – периодически возникают конфликты.
   Условиями, обеспечивающими социально-психологическую совместимость, являются:
   – соответствие личных возможностей каждого члена коллектива содержанию его производственной деятельности;
   – удовлетворенность своей работой, ее организацией, условиями труда, отношениями между членами коллектива и руководством;
   – отсутствие зависти по отношению к успехам других;
   – близость моральных позиций;
   – совпадение основных индивидуальных мотивов деятельности;
   – рациональное распределение функций между членами коллектива, при котором ни один из них не может добиться успеха за счет другого;
   – возможность взаимодополнения способностей членов коллектива;
   – соответствие темпераментов членов коллектива, профессиональных и моральных качеств.
   Команда создается для решения конкретных задач. Она характеризуется единством, координированностью, регламентированной структурой, все члены команды исполняют отведенные им роли. В общем коллективе такая команда на особом положении, что становится причиной конфликтов с другими сотрудниками, членами коллектива; может создавать альянсы с другими командами.

6.6. Руководство деятельностью коллектива

   К процессам управления в группе относятся руководство и лидерство.
   Требования к руководителям можно разделить на несколько уровней.
   Уровень 1 – это функциональные требования, т. е. важнейшие требования, определяемые функциональным содержанием управленческого труда.
   Уровень 2 – основные сервисные требования, которые носят обслуживающий характер по отношению к функциональным требованиям.
   Уровень 3 – дополнительные сервисные требования.
   Уровень 1 (функциональные требования к руководителю):
   1.1. Понимание людей (психологическая интуиция – умение понять психические свойства и состояние личности; психологический такт – умение найти нужную форму общения; основные черты поведения руководителя – вежливость, тактичность, деликатность, доброжелательность).
   1.2. Соответствие качествам лидера (способность самостоятельно принимать решения, понимать, выражать и отстаивать интересы членов коллектива, брать ответственность на себя за конечные результаты, способность неформально влиять на окружающих; большое значение имеет склонность к доминированию, а именно стремление проявлять инициативу и харизма).
   Харизматическое влияние (влияние, основанное на личных качествах человека, его внешней и внутренней привлекательности, имидже, манере и стиле поведения (речь, жесты, позы) и т. д). В рамках формальных отношений лидерство принадлежит руководителю. Это определяет его должность. В рамках неформальных отношениях статус лидерства определяется самой группой.
   Основными характеристиками лидерства являются:
   – личный пример, который становится во многих случаях причиной признания со стороны членов коллектива;
   – умение обобщать на своем уровне разные информационные потоки;
   – способность объединять людей ради достижения какой-либо цели;
   – умение поддерживать эффективное руководство на основе неформальных отношений (решительность в принятии решений);
   – талант произнесения последнего слова, которого ждут от него члены коллектива.
   Лидером можно считать только того, кто неоднократно занимал эту позицию и продержался в данном статусе достаточно долгое время.
   Продолжительность «созревания» лидера составляет 5–7 лет.
   Подходит ли человек на роль лидера, зависит от признания перечисленных ниже качеств членами коллектива:
   1.3. Компетентность (знание специальных вопросов, определяемых профилем и спецификой деятельности, профессионализм, эрудиция; умение находить разные подходы к решению поставленных задач; способность принимать нестандартные решения).
   1.4. Предвидение развития событий (предполагает способность рассчитывать возможные варианты формирования ситуации и готовность идти на определенный риск).
   1.5. Организация взаимодействия людей и налаживание оптимального контроля (включает умение формировать управленческую команду, коммуникабельность, способность вовремя оказать помощь, уладить возникший конфликт, координировать свою работу с коллегами, делегировать полномочия).
   1.6. Способность налаживать и поддерживать конструктивные отношения с внешними сторонами, вести переговоры.
   Уровень 2 (основные сервисные требования к руководителю).
   2.1. Осознаваемые и четко сформулированные цели, связанные с личной жизнью и профессиональной деятельностью (данные качества формируют мотивацию, способствуют последовательности и основательности в решениях).
   2.2. Самосовершенствование (черта, которая проявляется в непрерывном поиске резервов, стремлении к обоснованным нововведениям, генерации идей).
   2.3. Энергичность, инициативность, решительность (качества, которые формируются на основе оптимизма руководителя, его уверенности в себе).
   2.4. Владение стратегией эффективного мышления (способность интегрировать предложения подчиненных, концентрироваться на главном, отбрасывать второстепенное).
   2.5. Эффективное использование времени (умение установить рациональный режим труда и отдыха).
   2.6. Поддержание моральных устоев, господствующих в данном коллективе (создание в коллективе соответствующего морально-психологического климата, поддержание традиций, формирование стандартов поведения и профессиональной этики).
   2.7. Необходимое и достаточное физическое и психическое здоровье.
   Уровень 3 (дополнительные сервисные требования к руководителю).
   3.1. Личная организованность и высокая культура собственного труда, умение распределить силы (способность оптимально построить свое рабочее место, высокая требовательность к себе).
   3.2. Объективность и реализм оценки событий в сочетании с умением использовать мнения других (свойство слушать, стремление быть внимательным и объективным к предложениям подчиненных).
   3.3. Гибкость, понимаемая как способность быстро перестроиться, отказаться от неэффективной стратегии и тактики.
   3.4. Способность сохранять самообладание в непредвиденных ситуациях (чувство юмора, т. е. свойство видеть юмористическую сторону там, где другие видят только трагедию; сделав ошибку, руководитель признает ее и готов посмеяться над собой, а не взваливать вину на других).
   3.5. Способность находить и использовать необходимую информацию.
   3.6. Способность коротко и ясно говорить и формулировать задания подчиненным.
   Традиционное отношение к власти – это когда исполнитель верит, что руководитель имеет право отдавать приказания и что нужно подчиняться им.
   Стиль управления (руководства) – это методы, форма, манеры, правила, приемы поведения руководителя.
   Различают три типовых индивидуальных стиля руководства: авторитарный, демократический, пассивный.
   Авторитарный – преимущественное использование командных методов управления, централизация полномочий, подавление инициативы, жесткий контроль, навязывание своей воли, минимальное информирование подчиненных, предпочтение наказаниям, устранение неугодных, высокое мнение о себе, нетерпимость к критике, грубость, нетактичность, невыдержанность. Достоинства стиля: обеспечивает четкость и оперативность выполнения задач; характер наиболее эффективно решаемых производственных задач – сложные, ответственные, незнакомые. Недостатки: подавляет инициативу, не создает эффективных стимулов к труду, вызывает недовольство работников, низкие дисциплина, исполнительность, ответственность (правосознание); социально-психологический климат неблагоприятный и неустойчивый; ценностные ориентации, преобладающие в коллективе, индивидуалистские).
   Демократический – упор на социально-психологические и экономические методы управления (поощрения и наказания), делегирование полномочий, коллегиальность в решениях, поощрение инициативы, максимальное информирование подчиненных, помощь подчиненным, терпимость к критике, доброжелательность, вежливость. Достоинства стиля: создает условия для творческой работы; высокая исполнительность, ответственность; социально-психологический климат в коллективе благоприятный. Недостатки: никто не хочет брать ответственность на себя, поэтому деятельность членов коллектива не всегда ведет к достижению целей; характер решаемых производственных задач – простые, привычные.
   Пассивный – самотек в организации дел, бесконтрольность подчиненных, уход от принятия решения, каждый член коллектива сам решает свои проблемы, безразличие к критике, отсутствие заботы о подчиненных. На этом стиле не строятся стратегии управления. Достоинства стиля: свобода исполнителей. Недостатки при пассивном стиле руководства: абсолютная свобода исполнителей почти всегда вредна, за исключением тех случаев, когда персонал высоко компетентен.
   Возможны сочетания указанных методов и стилей управления.
   Принятие управленческих решений бывает единоличным и коллективным.
   Единоличное принятие управленческих решений в свою очередь может быть сугубо единоличным, без совета с людьми – по принципу «я так решил» и единолично-консультативным – по формуле «мы тут посовещались, и я решил».
   Коллективное принятие решений предполагает обязательное согласование мнений членов коллектива.
   Коллективные решения не могут сводиться к сумме индивидуальных решений – они являются специфическим продуктом группового взаимодействия и принимаются следующим образом:
   – на основе консенсуса всех заинтересованных лиц;
   – на основе компромисса всех заинтересованных лиц;
   – путем голосования.

6.7. Взаимодействие в коллективе

   Межличностные отношения – субъективно переживаемые взаимосвязи членов коллектива, проявляющиеся в характере и способах взаимного влияния в процессе совместной деятельности.
   Межличностные отношения различают как отношения «по горизонтали» и отношения «по вертикали». Они определяются содержанием, целями, ценностями и организацией совместной деятельности.
   Межличностные отношения могут быть односторонними (информация передается в одном направлении) или двухсторонними (информация передается в обоих направлениях), открытыми или закрытыми по отношению к другим членам коллектива.
   Показателем централизации межличностных отношений является степень превышения коммуникационных контактов руководителей и исполнителей «по вертикали» над контактами «по горизонтали».
   Межличностные отношения образуют несколько видов сетей:
   • полная сеть (каждый участник группы может свободно общаться с любым другим);
   • централизованная (все участники общаются друг с другом через единый центр);
   • цепь (каждый участник общается только с двумя другими, находящимися рядом с ним – например, работа на конвейере);
   • круг (замкнутая цепь).
   Иногда межличностные отношения осложняет моббинг (от англ. mob – толпа) – психологические притеснения. Обычно моббинг бывает групповым, но встречается и моббинг работника со стороны руководителя или других работников. Он включает постоянные негативные высказывания, критику в адрес члена коллектива, высмеивание, социальную изоляцию человека внутри организации, распространение о нем необоснованных слухов и т. д. Чаще всего моббинг начинается с конфликта, причем любого. Моббинг может быть горизонтальный (от коллег), вертикальный (задействовано руководство) и сэндвич-моббинг (комбинация вертикального и горизонтального).
   Межличностные отношения прежде всего предполагают общение. Общение – взаимодействие двух или более людей, включающее обмен информацией.
   Общение в коллективе удовлетворяет особую потребность человека в контакте с другими людьми.
   В процессе совместной деятельности реализуются следующие коммуникативные функции общения: информационная, регулятивная и аффективная.
   Информационная функция связана с процессами формирования, приема и передачи информации.
   Регулятивная функция относится к регуляции формальных отношений членов коллектива. В процессе общения формируются цели, мотивы и программы поведения включенных в группу людей, осуществляются взаимное стимулирование и взаимный контроль поведения.
   Аффективная функция общения относится к эмоциональной сфере человека, чаще всего регулирующей неформальные отношения, оказывая влияние на его психофизиологическое состояние и уровень эмоциональной напряженности.
   Рассмотренные функции выступают в тесном единстве. Например, общение для одного человека – это передача информации, а для другого оно выступает как функция регуляции поведения, так как выполнение его действий будет зависеть от полученного сообщения.
   Убеждение – воздействие на работника с использованием логических доводов и психологических приемов с целью сформировать или изменить те или иные его взгляды.
   Умение убеждать – важное качество руководителя. Методы убеждения относятся к социально-психологическим методам управления.
   Формы убеждения:
   – выступление руководителя;
   – дискуссия;
   – беседа.
   Беседа – получение дополнительной информации об организации деятельности и субъективном отношении члена коллектива к этой деятельности.
   Виды беседы: сбор субъективных мнений, интервью, вопросники, психологические анкеты или тестирование.
   Убеждающий при беседе должен учитывать особенности убеждаемых и их эмоциональный настрой; создать атмосферу доверия и благожелательности; самому глубоко верить в собственную правоту и быть компетентным в вопросе.
   Критика – метод воздействия на членов коллектива с целью корректирования их деятельности.
   Принципы критики:
   – желание улучшить положение дела (для этого не только указываются недостатки, но и предлагаются варианты их устранения);
   – объектом критики является не сам человек, а его действия;
   – критические замечания должны подтверждаться чьим-то личным авторитетным мнением или мнением коллектива;
   – нельзя критиковать за все сразу;
   – незначительные проступки рассматриваются приватно;
   – нельзя критиковать часто (появляется привыкание к критике, и к ней не относятся всерьез);
   – если критикуется несколько человек, нужно вскрыть роль каждого в связи с его трудовыми функциями;
   – если после критических замечаний работник старается трудиться лучше, необходимо это отметить.
   Для совершенствования управления, принятия плановых и производственных решений, подготовки и повышения квалификации кадров сейчас получили распространение деловые игры.
   Деловая игра – метод имитации управленческих и деловых ситуаций путем моделирования межличностных отношений в рамках воссоздания предметного и социального содержания данного вида профессиональной деятельности.
   Деловые игры разделяются на учебные, исследовательские, управленческие, аттестационные.

   Контрольные вопросы
   1. Какие ученые занимались решением проблемы распределения функций?
   2. По каким характеристикам проводится сравнение возможностей человека и машины?
   3. Какие способы распределения функций между человеком и машиной существуют?
   4. Какие основные принципы распределения функций необходимо учитывать при выполнении различных видов деятельности?
   5. Как определяется необходимый уровень квалификации операторов?
   6. Как определяется необходимая численность операторов при решении конкретных задач?
   7. Каким образом строится совместная деятельность операторов?
   8. С какой целью формируются гомогенные и гетерогенные коллективы?
   9. По каким характеристикам человека определяется совместимость членов коллектива для различных видов деятельности?
   10. Какие конфигурации могут иметь малые группы?
   11. Какие условия обеспечивают социально-психологическую совместимость членов группы?
   12. Что такое руководство и лидерство в процессе управления коллективом?
   13. Каковы функциональные требования к руководителю?
   14. Чем отличаются основные сервисные требования к руководителю от дополнительных сервисных требований?
   15. Что входит в понятие «стиль управления»?
   16. Как может происходить принятие управленческих решений?
   17. Чем определяются межличностные отношения?
   18. Какие коммуникационные функции общения реализуются в процессе деятельности?

7. Организация деятельности человека-оператора

7.1. Содержание деятельности

   Деятельность представляет собой органическую систему, которая имеет сложное строение, меняющееся в процессе развития и функционирования.
   Исходное расчленение деятельности с выделением ее цели, средств выполнения и результата необходимо для того, чтобы определить, имеется ли у работающего свобода в полагании цели, в выборе средств достижения труда и насколько жесткими являются требования к конечному виду продукта, т. е. насколько регламентированы требования ко всем компонентам.
   Для строго регламентируемых (алгоритмизируемых), повторяющихся и хорошо освоенных видов деятельности необходимо выделять номенклатуру включенных в нее компонентов, уровень активации каждого и последовательность их включения.
   При анализе продуктивных творческих (неалгоритмизируемых) видов деятельности следует учитывать, что в процессе выполнения работы возможны поиск и опробование новых способов и средств достижения цели деятельности, трансформация одних компонентов в другие, изменение последовательности включения и уровня активации каждого компонента структуры вплоть до попеременного доминирования того или иного компонента на различных этапах выполнения задания.
   Содержание деятельности является определяющим фактором развития личности, что связано с расширением ее целей и возрастанием творческих элементов в ней. Результаты труда и отношение человека к профессиональным задачам зависят от того, как протекает деятельность человека, в какой мере она связана с его личными и профессиональными интересами и функциональными возможностями. Основными результатами трудовой деятельности, которые могут служить критериями оценки оптимальности ее организации, является сохранение здоровья людей в любых производственных условиях, повышение производительности труда и наличие условий для всестороннего развития личности.
   Деятельность человека-оператора в системе «человек-машина-среда» есть процесс достижения поставленных целей, состоящий из упорядоченной совокупности выполняемых действий. Под действием человека понимается функциональный элемент его деятельности, имеющий осознаваемую цель.
   Деятельность оператора может носить самый разнообразный характер и иметь различный удельный вес образного, понятийного и сенсомоторного компонентов. В общем виде она может быть представлена в виде четырех основных этапов: приема информации; оценки и обработки информации; принятия решения; реализации принятого решения.
   Прием информации – это формирование перцептивного (чувственного) образа. Заключается в обнаружении сигналов (выделение из общей совокупности необходимых); различении (раздельное восприятие двух объектов, расположенных рядом, либо выделение деталей); опознании объектов (выделение и классификация существенных признаков). На прием информации влияют сложность воспринимаемого сигнала, вид и число индикаторов, организация информационного поля, размеры изображений, их технические и физические характеристики.
   Оценка и обработка информации – формирование оперативного образа. Подразумевает сопоставление заданных и реальных результатов деятельности системы «человек-машина-среда», анализ и обобщение информации. Зависит от способов кодирования информации, степени сложности информационной модели, объема отображения, динамики смены информации.
   Принятие решения – волевой акт, формирование последовательности целесообразных действий, ведущих к достижению цели на основе преобразования исходной информации. Включает в себя поиск, выделение, классификацию и обобщение информации о проблемной ситуации; построение текущих образов с рядом концептуальных моделей; сопоставление текущих образов с рядом эталонов и оценку сходства между ними; коррекцию моделей; выбор эталонов гипотезы или ее построение; принятие принципа и программы действий. Факторы, влияющие на принятие решения – тип решаемой задачи, число и сложность проверяемых логических условий, сложность алгоритмов и число возможных вариантов решения.
   Реализация принятого решения – это выполнение определенных действий (самостоятельно) или отдача соответствующих распоряжений (в коллективе операторов). Реализация принятого решения включает:
   – преобразование принятого решения в необходимые действия;
   – поиск нужных органов управления;
   – совершение управляющего действия.
   Первые два этапа деятельности человека-оператора в системе «человек-машина-среда» в совокупности называют информационным поиском – они включают восприятие информации и ее оценку. Вторые два этапа определяют как обслуживание (реализацию). На этих этапах происходят осмысливание принятой информации, поиск решения и его выполнение.
   При организации операторской деятельности особого внимания заслуживает выявление факторов, влияющих на эффективность труда. Все факторы операторской деятельности делятся на две большие группы: факторы, зависящие от человека-оператора (его функциональное состояние, индивидуальные особенности, уровень подготовленности и др.), и факторы, не зависящие от него (факторы рабочей среды, организация деятельности, внешний информационный поток и др.). Правильный учет этих факторов позволяет предусмотреть систему мероприятий по оптимизации деятельности человека.
   Основным элементом организации деятельности оператора в СЧМ является оптимальное построение алгоритма деятельности оператора и информационной модели деятельности оператора. Уже упоминавшийся немецкий психолог Г. Мюнстерберг с целью воспроизведения реальных жизненных ситуаций строил в лабораторных условиях модели этих ситуаций, записывал их специальными знаками. На этой основе в дальнейшем стали изучать структуру и алгоритмы деятельности человека.

7.2. Алгоритм деятельности

   Алгоритм деятельности оператора (АДО) – предписание, определяющее содержание и последовательность действий оператора в системе «человек-машина-среда».
   Разработка алгоритма деятельности оператора производится в следующем порядке:
   • составляется перечень решаемых оператором задач, условий их решения, временных и точностных ограничений, источников информации, методов решения задач, средств воздействия и других параметров, которые необходимо учитывать при достижении общей цели системы «человек-машина-среда»;
   • определяются логические схемы решения отдельных задач;
   • выявляется состав отдельных элементов структуры деятельности – элементарных операций и логических условий (критерием элементарной операции является наличие одной осознаваемой задачи, решаемой оператором; логическое условие определяет, какое из возможных действий будет иметь место при выполнении или невыполнении соответствующей операции);
   • определяется состав технических и других средств, необходимых для реализации алгоритма деятельности;
   • составляются схемы пространственно-временно́й реализации отдельных элементов алгоритма с целью оптимизации маршрутов движения.
   Алгоритмическое описание деятельности или построение алгоритмов деятельности представляет собой операционно-структурный метод описания деятельности человека-оператора. С помощью алгоритма деятельности оператора описываются не только внешние физические действия человека, но и его психическая деятельность – в частности, мыслительная.
   Действия человека-оператора принято подразделять на познавательные и исполнительные.
   К познавательным действиям относятся:
   • перцептивные – восприятие, информационный поиск, состоящие из переноса взгляда до момента выделения и идентификации сигнала, т. е. сличения его с актуализированным в памяти эталоном;
   • мнемические – запоминание, припоминание, актуализация (воспроизведение в памяти);
   • преобразовательные – принятие решения, под которым понимают мысленный поиск наилучшего варианта действия и волевой акт санкционирования сделанного выбора;
   • превентивные – переключение внимания, паузы, микропаузы.
   К исполнительным действиям относятся:
   • двигательные или моторные действия – взятие (предмета), вращение (рукоятки), захват (ручки), нажатие (кнопки), опускание (предмета), поворот (рычага), соединение (деталей), перенос руки, фиксация взгляда, перемещение и т. д.;
   • речевые действия – односложный ответ, чтение текста, развернутая речь, счет.
   Проектирование алгоритма деятельности оператора при решении тех или иных пользовательских задач должно учитывать параметры его стереотипности, а именно нормированный коэффициент стереотипности алгоритма деятельности человека-оператора (Z), который определяется по формуле:

   где N – общее количество членов алгоритма (элементарных операций и логических условий); n -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– количество комплексных групп членов алгоритма, начинающихся элементарной операцией и заканчивающихся логическим условием; m -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

-------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– количество элементарных операций в i-й комплексной группе; m -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– количество членов алгоритма в i-й комплексной группе.
   Нормированный коэффициент стереотипности алгоритма деятельности должен находиться в пределах 0,25–0,85. При значениях нормированного коэффициента стереотипности более 0,85 часть функций оператора необходимо передать техническим средствам.
   Еще одним показателем, характеризующим алгоритм деятельности оператора, является нормированный коэффициент логической сложности, который характеризует степень инвариантности разнообразия действий человека-оператора.
   Нормированный коэффициент логической сложности алгоритма деятельности человека-оператора (L) определяется по формуле:

   где m -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

-------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– количество элементарных операций, предшествующих первому логическому условию; n -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– количество комплексных групп членов алгоритма, начинающихся логическим условием и заканчивающихся элементарной операцией; m -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– количество логических условий в j-й комплексной группе; m -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– количество членов алгоритма в j-й комплексной группе.
   Для малоквалифицированной работы, когда достигается необходимость простоты деятельности, L должен быть не более 0,2.
   Нормированный коэффициент стереотипности действий и нормированный коэффициент логической сложности являются критериями оптимальности алгоритма.
   В качестве примера рассмотрим алгоритм деятельности оператора при приготовлении салата «Шопский» (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Алгоритм деятельности оператора при приготовлении салата «Шопский»

Рис. 7.1. Продолжение

   Рис. 7.1. Окончание

   Для расчета коэффициента стереотипности алгоритма деятельности оператора выделяются следующие комплексные группы:
   1. 1-2-3
   2. 2-3
   3. 4-5-6
   4. 5-6
   5. 7-8-9-10
   6. 9-10
   7. 11-12-13
   8. 12-13
   9. 14-15-16-17-18
   10. 17-18
   11. 19-20-21-22-23-24-25
   12. 24-25
   13. 26-27
   14. 28-29-30-31
   15. 30-31
   16. 32-33-34
   17. 33-34
   18. 35-36-37-38
   19. 37-38
   20. 39-40-41-42-43
   21. 42-43
   Подставляя в формулу нормированного коэффициента стереотипности алгоритма деятельности человека-оператора необходимые значения, получаем Z=0,67. Для расчета коэффициента логической сложности алгоритма деятельности оператора выделяются следующие комплексные группы:
   1. 3-2
   2. 3-4
   3. 6-5
   4. 6-7
   5. 10-9
   6. 10-11
   7. 13-12
   8. 13-14
   9. 18-17
   10. 18-19
   11. 25-24
   12. 25-26
   13. 27-26
   14. 27-28
   15. 31-30
   16. 31-32
   17. 34-33
   18. 34-35
   19. 38-37
   20. 38-39
   21. 43-42
   22. 43-44
   Подставляя в формулу нормированного коэффициента логической сложности алгоритма деятельности человека-оператора необходимые значения, получаем L=0,26.
   Состав предметов мебели, технических и других средств, необходимых для реализации алгоритма деятельности оператора, устанавливается по мере рассмотрения реализации элементарных операций и логических условий указаны справа на схеме алгоритма деятельности – рис. 7.1. Схемы пространственно-временной реализации отдельных элементов алгоритма строятся на основе рассмотрения маршрутов движения между предметами мебели, техническими и другими средствами, необходимыми при реализации алгоритма деятельности оператора. Как видно из алгоритма деятельности оператора, человек-оператор передвигается по следующему маршруту: холодильник – раковина – урна – стол – холодильник – раковина – урна – стол– холодильник – урна – раковина – стол – шкафчик – раковина – стол– холодильник – раковина – стол – холодильник – раковина – стол – холодильник – стол – холодильник – стол.
   В процессе проектирования алгоритмов трудовой деятельности, в выполнении которой преобладают моторные компоненты и требуется длительное поддержание определенного положения тела, особое внимание следует уделять проектированию оптимальной рабочей позы и созданию условий для ее поддержания. При этом следует исходить из положения, что наиболее вредным является не столько сама поза, сколько время, в течение которого человек в ней находится. Оптимальная рабочая поза должна служить исходным моментом при расчетах размеров досягаемости для рук и ног в пределах моторного поля.
   При разработке оптимального алгоритма деятельности необходимо учитывать временные затраты человека-оператора на информационный поиск сигнальной информации, время скрытой реакции, временные затраты при анализе и переработке информации.
   Временные затраты на информационный поиск соответствуют значениям, указанным в табл. 7.1.

   Таблица 7.1. Примеры временных затрат на информационный поиск.

Продолжение табл. 7.1

Окончание табл. 7.1

   Время скрытой реакции, т. е. промежуток времени от момента возникновения раздражителя до начала реакции, следует учитывать в оговоренных случаях. Учет скрытого времени имеет большое значение при необходимости выполнения оператором экстренных действий.
   Значения скрытого времени в зависимости от вида реакции приведены в табл. 7.2.

   Таблица 7.2. Примеры значений скрытого времени в зависимости от вида реакции.

Окончание табл. 7.2

Временные затраты оператора при анализе и переработке информации соответствуют значениям, указанным в табл. 7.3.

Таблица 7.3. Временные затраты оператора при анализе и переработке информации.

Продолжение табл. 7.3

Окончание табл. 7.3

   Деятельность человека должна состоять из разнообразных элементов, выполнение которых должно обеспечивать участие различных групп мышц и чередование нагрузок на различные части тела и органы чувств человека.
   Во избежание возникновения состояния монотонии должны быть соблюдены следующие требования:
   • число простых движений в операции должно быть не более 10;
   • длительность повторяющихся операций должна быть не менее 30 секунд;
   • время пассивного наблюдения за автоматизированным процессом должно быть не более 75 % от общего времени работы с ИМ.
   Во избежание возникновения состояния гипокинезии должны быть соблюдены следующие требования:
   • динамическая нагрузка в среднем за смену не должна быть менее 25,1·10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

Дж/ч;
   • работа, совершаемая только предплечьями и кистями рук при фиксированной позе сидя, не должна занимать более 75 % всего рабочего времени.
   Количество альтернативных ветвей алгоритма деятельности оператора в точке ветвления должно быть не более двух.
   Число органов управления на приборных панелях и пультах должно быть минимально необходимым.
   Групповое рабочее место с заданным темпом передачи предмета труда с одного рабочего места на другое (типа конвейерных линий) должно обеспечивать возможность изменения темпа выполнения трудовых действий в соответствии с динамикой работоспособности оператора в течение смены и особенностями трудовых действий в пределах ± 20 % от заданного темпа, если, исходя из технологических требований, темп не должен быть постоянным. При заданном темпе работы движения должны быть ритмичными.
   В деятельности оператора, осуществляющего управляющие функции, должны отсутствовать следующие операции и действия:
   • проведение в уме математических расчетов;
   • перевод одних единиц измерения в другие;
   • перевод информации из одних кодов в другие;
   • сопоставление в уме более трех логических условий.
   В производственной среде человек-оператор всегда должен иметь инструкцию для решения типовых задач на рабочем месте.

   Контрольные вопросы
   1. Что представляет собой деятельность человека в системе «человек-машина-среда»?
   2. На какие основные этапы можно разделить деятельность человека?
   3. Что является основным элементом организации деятельности человека-оператора в системе «человек-машина-среда»?
   4. В каком порядке производится разработка алгоритма деятельности?
   5. Какие действия человека являются познавательными, а какие исполнительными?
   6. Какие показатели являются критериями оптимальности алгоритма деятельности?
   7. Какие скрытые затраты времени необходимо учитывать при разработке оптимального алгоритма?
   8. Каким образом можно исключить возникновение состояния монотонии при выполнении конкретных задач?
   9. Выполнения каких требований позволяет избежать возникновения состояния гипокинезии?
   10. Какие операции должны отсутствовать в деятельности человека-оператора, осуществляющего управленческие функции?

8. Информационные модели деятельности

8.1. Общие требования к построению информационных моделей

   В системе «человек-машина-среда» оптимальным случаем познания существующей действительности является полная тождественность концептуальной и информационной моделей.
   Воспринимая информационную модель, оператор производит анализ и оценку сложившейся ситуации, планирует управляющие воздействия, наблюдает и оценивает результаты их реализации.
   Структура информационной модели должна соответствовать алгоритму деятельности. Для возможности прогнозирования общей ситуации необходимо обеспечить сопоставимость текущей и целевой информации.
   По степени подобия отражаемой информации к реальной, информационные модели подразделяются на естественные, аналоговые и абстрактные.
   Естественные информационные модели – информационные модели, в которых человек-оператор получает основную информацию в виде натурного изображения или портретно-информационного аналога внешнего вида объекта управления и объектов внешней обстановки.
   Аналоговые информационные модели – информационные модели, в которых человек-оператор получает основную информацию в виде модели пространственного и временного расположения объектов управления и объектов внешней обстановки, отличающейся от изображения большей схематичностью.
   Абстрактные информационные модели – информационные модели, в которых человек-оператор получает основную информацию в виде упорядоченной системы алфавитно-цифровых и символьных знаков.
   Оптимальное сочетание абстрактности и наглядности информационной модели должно обеспечить минимизацию нагрузки на долговременную память, оптимизацию дифференцированного восприятия сигналов, оптимизацию зрительно-моторного маршрута, предвидение развития ситуации и действий оператора.
   С другой стороны, концептуальная модель человека-оператора – это динамический синтез воспринимаемой информации и информации, извлекаемой из памяти, мысленная картина управляемого процесса и условий, в которых этот процесс протекает, представление не отдельного объекта, а целой ситуации.
   Образы и представления, включенные в содержание концептуальной модели, не являются только отображением обстановки в системе «человек-машина-среда» – они позволяют сформировать и сопоставить альтернативы действий, составить схематичное представление выполняемых действий и выбрать необходимое решение и последовательность действий для его исполнения.
   Общие эргономические требования к информационной модели подразделяются на группы требований к составу информационной модели, объему отображаемой информации, средствам отображения информации, организации информационной модели.
   Состав информационной модели – совокупность данных о наблюдаемых объектах (процессах, явлениях), при помощи которых характеризуются их свойства, состояние, положение в окружающей среде, а также сведения о принятых или планируемых управляющих воздействиях и результатах воздействий.
   Требования к составу информационной модели:
   1. Информационная модель должна быть лаконичной, содержать сведения, необходимые и достаточные для оценки ситуации (процесса), принятия обоснованного решения и выполнения требуемых действий, обеспечивать заданную скорость и точность приема и переработки информации оператором (группой операторов).
   Информацию, отображающую ситуацию с малой долей вероятности возникновения, следует предъявлять оператору в том случае, если развитие ситуации (процесса) приводит к срыву задачи, стоящей перед СЧМ, а оператор из-за отсутствия необходимой информации не может ликвидировать нарушение режима функционирования СЧМ или принять эффективное решение.
   2. В состав информационной модели должны входить сведения, информирующие оператора о результатах его управляющих воздействий, т е. должна осуществляться обратная связь.
   3. Информационная модель должна позволять оператору прогнозировать характер развития отображаемой ситуации. Для этого в ее составе следует предусмотреть предупреждающие сигналы, отобразить предысторию ситуации, подготовить выдачу результатов прогноза на средства отображения информации.
   4. Состав отображаемой информации не должен навязывать оператору запоминание предельно допустимых значений параметров. Выход значений параметров за предельно допустимые значения следует отображать специальным признаком (изменение цвета, яркости или размеров, мерцание).
   5 Аварийная или командная информация, поступающая в виде визуальных сигналов, должна дублироваться звуковым сигналом в том случае, когда пропуск или несвоевременное восприятие информации приводят к развитию аварийной ситуации или срыву задачи, стоящей перед СЧМ;
   Объем отображаемой информации – это все множество отображаемых информационных признаков, характеризующее свойства наблюдаемых объектов (процессов, явлений). Информационный признак – элемент информационной модели, посредством которого отображается информация об одной или группе взаимосвязанных характеристик.
   Объем отображаемой информации должен отвечать следующим требованиям:
   1. Определяется типом средств отображения информации, информационной модели, на которой он реализуется, и характеристиками наблюдаемых объектов.
   2. Исключать перегрузку или недогрузку оператора, обеспечивать надежное выполнение предписанных задач управления с заданными показателями качества деятельности оператора в течение требуемого времени работы.
   3. Если в процессе информационной подготовки решения среднее время поиска и оценки значения одного фактора (параметра, информационного признака) более десяти секунд, то общее количество факторов, которые должен учитывать оператор при принятии этого решения, не должно превышать трех.
   4. Количество предъявляемых оператору информационных признаков по одному сообщению (команде) должно соответствовать объему оперативной памяти человека-оператора и не превышать семи единиц при отсутствии дефицита времени и трех при его наличии, а интервал между сообщениями должен превышать время, необходимое для оценки информации и принятия решения.
   Средства отображаемой информации являются технической основой для формирования информационной модели. Требования, предъявляемые к конкретным видам СОИ, приведены в главе 9.
   Организация информационной модели – пространственно-временное распределение информации на информационной модели в целом, а также по средствам отображения информации.
   Требования к организации информационной модели:
   1. Информационное поле должно быть разделено на функциональные группы элементов в соответствии с решаемыми операторами задачами. Эти группы должны располагаться по горизонтальной линии, если число элементов меньше 4,5, или образовывать выпуклую геометрическую фигуру с двумя или более осями симметрии (как правило, прямоугольник), если число элементов больше 5.
   2. Функциональные группы элементов информационной модели должны отличаться друг от друга не менее чем по двум признакам – пространственно (обязательно) и другими (формой, цветом, разделительными линиями и т. д.).
   3. При наличии элементов информационной модели, которые в зависимости от режимов работы (или решаемой задачи) входят в разные функциональные группы, из них следует составлять верхние горизонтали (при горизонтальной ориентации элементов) или левые вертикали (при вертикальной ориентации). При этом отдают предпочтение горизонтальной группировке таких элементов.
   4. Средства, отображающие информацию, показывающие качественные изменения и требующие быстрого реагирования, следует размещать в левом верхнем квадранте информационного поля.
   5. При наличии в информационной модели взаимодействующих индикаторов и органов управления необходимо соответствие между характером и направлением движений органов управления и показателей индикаторов.
   6. Элементы информационной модели, используемые для анализа причин и последствий аварийных ситуаций, должны сосредотачиваться на выделенных для них участках информационного поля.
   7. Средства, отображающие информацию и используемые только для технического обслуживания и ремонта, должны быть пространственно отделены от средств, отображающих информацию и используемых при выполнении алгоритма деятельности (или закрыты), но легкодоступны в случае необходимости.
   8. Необходима равномерность поступления информации. Между моментом предъявления информации оператору и моментом ввода оператором команд выполнения операций должно предусматриваться наличие интервала времени, достаточного для поиска, восприятия, переработки информации, принятия решения.
   Адекватное осмысление информации происходит при темпе ее поступления в диапазоне 0,7÷6 двигательных единиц в секунду; наилучшие результаты безошибочной работы оператор показывает при темпе поступления информации около 400 простейших сигналов в час.
   Порядок реализации требований к информационной модели следующий:
   • определение источников информации, необходимых оператору для выполнения задач системы «человек-машина-среда» на основании рассмотрения объектов управления и алгоритма деятельности;
   • составление перечня признаков объектов управления;
   • согласование интенсивности потока сигналов с реальными возможностями человека по их восприятию;
   • распределение объектов и признаков по степени важности;
   • выбор конкретных типов средств отображения информации для формирования информационной модели;
   • выбор видов алфавитов кодирования информации для отдельных средств отображения информации.
   После выполнения всех требований информационная модель должна по содержанию адекватно отражать объект управления, окружающую среду и состояние самой системы «человек-машина-среда»; по количеству информации обеспечивать оптимальный информационный баланс и не приводить к дефициту или избытку информации; соответствовать возможностям человека принимать и перерабатывать поступающую информацию и осуществлять управляющие действия.
   Допустимые информационные нагрузки на оператора:
   – максимальное число сигналов, одновременно требующих внимания человека – 3;
   – максимальное количество одновременно запоминаемых сигналов (информационных признаков) – 7;
   – максимальный коэффициент загруженности оператора К -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

= 0,8; рассчитывается по формуле

   К -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

= Т -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/Т -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

,

   где Т -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– продолжительность (время) работы; Т -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– продолжительность смены.

8.2. Представление визуальной информации на рабочем месте

   Острота зрения – способность зрительной системы человека-оператора обнаруживать или различать мелкие детали информационной модели.
   Острота зрения минимального обнаружения – это размер, который должен иметь элемент информационной модели для того, чтобы быть видимым.
   Принято, что он имеет размер, равный размеру минимально различимого глазом пятна диаметром в 1'. В действительности он может быть много меньше и достигает угла 0,05'. Это объясняется тем, что острота минимального обнаружения существенно зависит от яркости, контрастности и вида контраста – прямого или обратного. Величину 1' принято считать усредненным, типовым значением остроты зрения минимального обнаружения.
   Угловой размер знака – это угол между линиями, соединяющими крайние точки знака по высоте и точки глаз наблюдателя (рис. 8.1).

   Рис. 8.1. Определение углового размера знака

   Линейный размер знака определяется исходя из углового по следующим формулам:

   h=2l ∙ tgα/2

   или для малых углов

   h≈3αl ∙ 10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

,

   где h – размер знака, мм; α – угловой размер знака, угл. мин; l – расстояние от глаза до знака, мм.
   Угловые размеры знаков в зависимости от их сложности для восприятия должны быть не менее:
   • 12' – знак простой формы (2–3 элемента);
   • 20' —знак средней сложности (4–6 элементов);
   • 40' —знак сложной формы (7 и более элементов);
   • 6' —простейший элемент знака;
   • 35' – угловые размеры цветного знака.
   Пользователь может читать текстовую информацию, соответствующую меньшему углу зрения, чем тот угол, при котором он распознает отдельные буквы, не связанные по смыслу.
   При взгляде на поверхность под углом, отличающимся от прямого, мы имеем дело с его проекцией, поэтому необходимо корректировать расчеты высоты знаков с учетом угла (примеры расчета размеров графических элементов объектов бытовой среды приведены в приложении 1).
   Текстовое представление информации в эксплуатационной документации должно удовлетворять следующим требованиям:
   • сведения излагаются четко, кратко, без излишней детализации;
   • информация дается с учетом квалификации пользователей;
   • информация излагается в форме, обеспечивающей ее непосредственное использование без расшифровки, преобразования, пересчета и перекодирования;
   • примечания и пояснения выделяются скобками, подчеркиванием, размещением, способом написания (курсивом, размером шрифта);
   • предупреждения и запрещения обозначаются цветом, подчеркиванием, размером шрифта;
   • несущие основную смысловую нагрузку слова – дескрипторы выделяются;
   • отчетно-информационные материалы имеют постоянную структуру текста – например, в виде бланка;
   • повторяющиеся данные одинаково именуются и нумеруются;
   • нумерация пунктов последовательная и независимая от страницы; каждый пункт должен начинаться с новой строки.
   Привычная конфигурация шрифтов предусматривает оптимальное соотношение ширины и высоты знака 3:4, а расстояние между ними – 15–20 % их высоты. Размер шрифта – 12 пт, 14 пт. Нужно использовать самые распространенные гарнитуры шрифтов. Для текста не следует применять более двух гарнитур шрифтов. Экзотические шрифты не подходят для текстовой информации. Они хуже воспринимаются и не всегда поддерживаются печатающими программами. Сейчас самым распространенным в электронных текстах является шрифт «Гельветика», а на бумажных носителях – «Таймс». Текст на Web-страницах должен быть более лаконичным, чем обычный текст – 25–50 % от него.
   В предложениях нужно применять простые слова и выражения. Использование метафор, каламбуров следует ограничивать, поскольку они не всем могут быть понятны.
   Текст должен быть удобным для беглого ознакомления. Не следует заставлять пользователя читать весь текст целиком. Для привлечения внимания пользователя можно применять различные структурные элементы.
   Структурные элементы способствуют направлению внимания человека-оператора на ключевые слова, фразы, маркированные списки.
   Ключевые слова, фразы должны выделяться видом шрифта (например, заглавными буквами или соответствующим видом кодирования – размером, яркостью).
   В начале текста может быть приведена сводная информация по рассматриваемому вопросу. Пользователь в любой момент, прерывая чтение, знает, что приведено на этой странице. Небольшие абзацы позволяют ознакомиться с основным текстом сразу. Лучше всего пользоваться правилом «один абзац – одна законченная мысль» либо в начале абзаца должна быть приведена наиболее значимая информация.
   Заголовки и подзаголовки как структурный элемент должны нести в себе максимальную смысловую нагрузку, а не быть просто эффектным дополнением к основному тексту. Ознакомившись с заголовком, пользователь должен четко представлять, о чем будет речь в указанном фрагменте текста.
   Табличное представление информации, как правило, не используется для последовательного чтения: его предназначение – облегчить выборочный поиск информации. Предпочтительней горизонтальная организация таблиц, нежели смешанная в рамках одной задачи вертикальная и горизонтальная ориентация считываемой информации. Буквенно-цифровые данные в таблицах следует выравнивать слева, а числовые данные – справа, по десятичной запятой. Таблицы по ширине не должны растягиваться более чем на одну страницу.
   К текстовой информации в таблицах предъявляются свои требования:
   – головка таблицы должна быть максимально простой для понимания;
   – необходимо использовать простые, односложные, неопределенно-личные или безличные предложения, не имеющие эмоциональной окраски; порядок слов в предложении прямой;
   – не следует использовать сложные предложения с длинным рядом последовательных подчинений;
   – рекомендуемая длина текста не более 11 значащих слов;
   – должно быть минимизировано употребление логических связок «и» («или») и их сочетаний;
   – следует исключить многоступенчатые подчиненные предложения с неоднократным повторяемыми частицами «не»;
   – не сокращать ключевые слова. Этим можно нанести ущерб пониманию смысла сообщения.
   Следует иметь в виду, что для решения задач восприятия и понимания употребление графика в два раза эффективнее таблицы и значительно эффективнее формулы. Графики чаще всего используются при больших массивах данных, когда требуется качественная многофакторная оценка ситуации. При необходимости подчеркнуть различия величин горизонтальная диаграмма предпочтительнее вертикальной; если различия не так существенны, целесообразнее вертикальная форма представления данных. При графическом представлении информации ведущим различительным признаком является цвет. С помощью цвета можно выделять шкалы, параметры, значения параметров, части диаграмм, линий и областей на графиках. Линии координат, сетку, оцифровку, заголовок и пояснения к графику или диаграмме рекомендуется обозначать одним и тем же цветом. Числовое значение параметра лучше выделять тем же цветом, что и его графическое изображение.
   Столбиковые диаграммы позволяют отображать соотношение частей, составляющих одно целое. Общим правилом при построении столбиковых диаграмм является наличие рамки, заголовка, обозначений по осям координат, указание единиц измерения отображаемого параметра. Расстояние между столбиками рекомендуется делать равным ширине самих столбиков, ширину столбиков в свою очередь целесообразно рассчитывать в пределах 1/12– 1/15 величины оси. Критические значения и параметры могут быть дополнительно кодированы (цветом, контрастом, мерцанием, яркостью или специальными знаками внутри диаграммы).
   Размеры графика или диаграммы не должны превышать 3/4 информационного поля, а при наличии поясняющих надписей, легенд и т. п. – 1/2 его площади. Количество смысловых элементов (например, столбиков) при бессеточном поле не должно превышать 6–8 по горизонтали и 4–6 по вертикали; при наличии координатной сетки (например, графиков) количество оцифрованных делений не должно превышать 12–15 по горизонтали и 6–8 по вертикали.
   Секторные диаграммы используются при невозможности построения круговой – для наглядного представления соотношения частей некоторого целого: например, вклада из разных источников.
   Диаграммы типа блочной структуры или дерева предназначены для представления связей между данными или их источниками. Посредством таких моделей может быть отображена структура (дерево) диалога в качестве подсказки пользователю.

8.3. Кодирование информации

   Информация об объектах управления предъявляется оператору не в натуральном, а в закодированном виде. Важной проблемой при кодировании информации становится проблема создания особого языка, который будет понятен человеку и может быть использован машиной. Под кодированием информации понимают операцию отождествления условных знаков с тем или иным видом информации. Оптимальность кода предполагает обеспечение максимальной скорости и надежности приема и переработки информации человеком.
   Различные качественные и количественные характеристики объектов кодируются разными способами: условными знаками, буквами, цифрами, цветом, яркостью, формой и т. д.
   Каждый способ кодирования называется видом алфавита. При решении различных задач проявляются преимущества тех или иных видов алфавита.
   При выборе алфавита следует опираться на знания, сложившиеся и прочно закрепленные в опыте человека – это помогает возникновению ассоциаций, повышает скорость и точность декодирования:
   – буквы говорят о названии объекта;
   – цифры – это количественная характеристика;
   – цвет свидетельствует о значимости;
   – геометрические формы дают наглядную картину.
   При кодировании информации вначале выбирается вид алфавита кодирования. Вид алфавита кода выбирают с учетом характера представляемой информации и задач, решаемых в системе «человек-машина-среда». Основание кода – длина алфавита кодирования, определяемая количеством кодируемых объектов и их характеристик. Основание кода оценивается в рамках одной функции или приборной панели. Необходимо стремиться к его минимизации.
   Кодирование формой. При кодировании информации формой основной классификационный признак объекта должен кодироваться контуром или силуэтом, которые дают основные понятия о типе (классе) объекта. Максимальное основание кода ограничено выбранным алфавитом.
   Предпочтительные варианты использования кодирования формой:
   • кодирование класса и вида объекта;
   • кодирование задач поиска и опознавания;
   • выделение текстовой информации (табличный и структурный способ).
   Знаки должны быть ассоциативны с образом соответствующего объекта:
   – нести черты внешнего вида или процесса;
   – представлять собой слово, заглавную букву, логограмму, логотип в соответствии с названием объекта;
   – быть однотипными с используемым соответствующим условным обозначением объекта, принятым, например, в обыденной жизни или в эксплуатационных документах;
   – представлять реальное изображение в виде фотографии. По принципам ассоциативности, например, строятся знаки, обозначающие форму шва на блоке управления швейной машинкой (рис. 8.2).

   Рис. 8.2 Примеры кодирования информации формой видов шва на блоке управления швейной машинкой

   При выборе контурного или силуэтного знака предпочтение отдается силуэтным. При использовании силуэтных алфавитов необходимо иметь в виду следующие особенности:
   – силуэтные знаки имеют меньшее (по сравнению с контурными) основание кода, что вызвано невозможностью употребления внутренних деталей для кодирования дополнительных характеристик объектов;
   – недопустимо сочетание в одном алфавите контурных и силуэтных знаков.
   При конструировании контурных знаков предпочтение следует отдавать внутренним деталям перед наружными.
   Знак должен представлять собой замкнутую фигуру. Дополнительные детали знака характеризуют дополнительные понятия о характеристиках (свойствах, состояниях) объекта. Дополнительные детали не должны пересекать или искажать контур знака (исключение могут составлять знаки, выражающие отмену информации, запрещение каких-либо действий, окончание их и т. п.).
   В качестве опознавательных признаков знаков в пределах одного алфавита нельзя использовать:
   – число элементов в знаке (исключение составляют знаки с признаком множественности без точной количественной характеристики – например, отображающие понятия «мало-много», «одиночный-групповой»);
   – отличие знаков по признаку позитив-негатив;
   – отличие знаков по признаку «прямое зеркальное отражение» (за исключением случаев, когда это необходимо для отображения пространственной ориентации или направленности по признаку «вверх-вниз», «влево-вправо», «вперед-назад» и т. п.);
   – буквы, цифры и знаки препинания снаружи или внутри контура;
   – более трех-четырех вариантов одного и того же признака знака (например, различную площадь штриховки и т. п.);
   – пунктирные и штриховые линии;
   – более девяти дополнительных деталей к базовой конфигурации.
   Одинаковые смысловые понятия должны кодироваться в соответствующих знаках идентичными графическими элементами. Выбранная графическая структура алфавита должна позволять (при необходимости расширения алфавита) «наращивать» знаки дополнительными графическими элементами с сохранением общей структуры построения алфавита в целом.
   Для знаков, имеющих простую геометрическую форму (круг, квадрат, прямоугольник), должна быть использована соответствующая фигура базового конфигуратора, в рамках которого может производиться изменение знака путем добавления деталей (изменение формы), перемещения элементов (пространственной ориентацией), изменения цвета отдельных элементов.
   Контур знака должен быть четким и простым в начертании, состоящим из небольшого количества элементов. Фигуры, составленные из прямых линий, имеющие выступы и острые углы, различаются лучше, чем фигуры, имеющие закругления. Дополнительные детали размещаются в верхней или нижней частях основного контура знака.

   Примеры
   Кодирование информации формой элементов управления бытовой техники (рис. 8.3)

   Рис. 8.3. Кодирование информации формой элементов управления (духовой шкаф)

   В текстовом материале примером кодирования формой является абзац, на Web-сайтах – это «иконки» и т. д.
   Кодирование информации символом. Кодирование информации символом – это вариант кодирования формой с унифицированными ограничениями. Предполагает выделение каким-либо специальным знаком необходимого объекта или состояния.
   Максимальное основание кода – 7. Предпочтительные варианты кодирования символом:
   • передача информации о значимости объекта;
   • привлечение внимания оператора;
   • для задач поиска.
   Формообразование символов максимально упрощено, но в то же время их очертания должны быть запоминаемы, стандартны и хорошо знакомы. Обычно используется в качестве дополнительного кода в многомерном кодировании.

   Примеры
   1. Галочка, крестик, дефис и другие символы, проставляемые рядом с выделяемой таким образом необходимой текстовой информацией.
   2. Подчеркивание обозначаемого информационного объекта рамочкой вокруг него.

   Кодирование информации размером знака. Устанавливается соответствие площади, объема, линейного размера знака и характеристик объекта (размер, значимость, удаленность, высота и т. д.): например, более значимая информация должна иметь и бо́льший размер (размеры шрифтов, передающих значимость текстовой информации, со снижением уровня значимости уменьшаются).
   Кодирование информации толщиной шрифта и линией – это тоже кодирование размером (если при этом изменяется насыщенность цвета, это будет кодирование яркостью).
   Максимальное основание кода – 5.
   Предпочтительный вариант использования – передача информации о характеристиках объекта.
   Размер знака может изменяться (увеличиваться, уменьшаться) в зависимости от содержания информации не менее чем в 1,5 раза.

   Примеры
   1. Снежинки на холодильнике обозначают уровень холода данной модели. Самая большая снежинка говорит о режиме заморозки.
   2. Прямоугольники разной высоты показывают уровни охлаждения, на которые рассчитан холодильник (рис. 8.4).

   Рис. 8.4. Кодирование информации размерами одной и той же фигуры (дополнительно используется цвет)

   Кодирование информации длиной линии. Это вариант кодирования размером. Линию целесообразно представлять штрихами или сопровождать масштабными отметками. Штрихи можно группировать по 2, 3, 4. Скорость, например, определяется по числу масштабных отметок. Максимальное основание кода – 6.
   Предпочтительный вариант использования кодирования информации длиной линии – представление информации о величине изменения отдельных характеристик состояния объекта (скорость движения, пройденное расстояние).

   Примеры
   1. Приборная круговая шкала с делениями.
   2. Шкала термометра.

   Кодирование информации пространственной ориентацией. В качестве признака данного кодирования используется пространственное положение объекта. Для асимметричных фигур кодирование достигается путем поворота фигуры в поле зрения наблюдателя; для симметричных фигур в качестве признака пространственной ориентации используют утолщение одной из линий контура знака. Максимальное основание кода – 8.
   Предпочтительные варианты использования кодирования информации положением объекта в пространстве (пространственная ориентация):
   • передача информации о направлении движения объекта, его отклонении от курса;
   • установление режима работы;
   • изменение параметров движения.

   Примеры
   1. Приборный переключатель с указанием делений.
   2. Указатели направления и линии, по которым производится совмещение деталей и элементов (например, риски на органах управления или насечки на лекалах).
   3. Кодирование пространственной ориентацией с помощью циферблата часов показано на рис. 8.5.

   Рис. 8.5. Кодирование пространственной ориентацией (циферблат часов)

   Кодирование информации количеством знаков. В данном виде используется несколько приемов кодирования информации. Во-первых, это единообразные знаки, изменение количества которых характеризует изменение какого-либо признака. Максимальное основание кода – 3.
   Во-вторых, это точки в квадратном конфигураторе (максимальное основание кода при кодировании количеством точек – 5).
   В-третьих, это точки и штрихи в квадратном конфигураторе (максимальное основание кода при кодировании количеством точек и штрихов – 10).
   Предпочтительные варианты использования:
   • отображение количественных характеристик объекта (визуальное сравнение);
   • информация о величине изменения отдельных характеристик состояния объекта;
   • тактильное распознавание информации.
   Буквенно-цифровое кодирование информации. Выделяют следующие варианты буквенно-цифрового кодирования:
   – буквы, слова, тексты;
   – цифры, числа;
   – сочетание букв и цифр.
   Для исключения вероятности смешения знаков выделяют характерные признаки каждого знака. При этом необходимо выдерживать оптимальные соотношения основных параметров знака: высоты, ширины, толщины линии. Все цифры должны быть либо арабскими, либо римскими.
   Максимальное основание кода зависит от количества используемых знаков:
   – при кодировании буквами – это количество букв в алфавите;
   – при кодировании цифрами – это цифровой ряд от 0 до 9 (в других случаях длина кода неограниченна).
   Предпочтительные варианты использования буквенно-цифрового кодирования информации:
   – передача информации о дискретно изменяющихся количественных параметрах объектов;
   – обозначение классов и типов объектов;
   – обозначения наименования объекта.

   Примеры
   1. Наименование изделия.
   2. Текстовая информация.

   Кодирование информации яркостью. Кодирование информации яркостью – это кодирование уровнем сигнала, поэтому для визуальной информации это яркость в буквальном смысле слова, а для звуковой это громкость. Яркость знаков выбирают с учетом общей освещенности на рабочем месте пользователя и светлотного контраста [11 - Светлотный контраст – степень различия серых или цветных элементов информационной модели по их относительной яркости.] других элементов информационной модели. Контраст – вариант кодирования яркостью. Для звука это громкость. Максимальное основание кода – 4.
   Предпочтительные варианты использования кодирования яркостью:
   • передача информации о состоянии объекта;
   • выделение функциональных зон (управление курсом, система защиты, внешние связи).
   Селекцию яркостью следует использовать только для выделения рядом расположенных элементов. Яркость каждого должна отличаться от соседнего не менее чем в два раза. Кодирование этим способом менее предпочтительно по сравнению с другими (применяется, когда остальные исчерпаны), поскольку сигналы различной яркости могут утомлять оператора.

   Примеры
   1. Сигнализатор (горит/не горит).
   2. В тексте выделение фоном обозначаемого фрагмента.
   3. Усиление звука при демонстрации по телевидению рекламы.

   Кодирование цветом. Для кодирования цветом применяются очень яркие краски, иногда даже фосфорические, поскольку изображения должны быть четкими; допустимо выделение контуров черной или красной краской, без передачи тонов.
   Следует отдавать предпочтение общепринятым цветам.
   Максимальное основание кода – 11.
   Общее число используемых цветов может быть увеличено при сочетании цветового кодирования с кодированием яркостью. Предпочтительные варианты использования кодирования цветом:
   • передача информации о состоянии или значимости объектов;
   • для задач поиска и опознавания при высокой плотности информации.
   Кодирование цветом удобно для обозначения различных состояний одного объекта (например, используется на смесителе для обозначения горячей и холодной воды – в данном случае оно ассоциативно по отношению к привычному цвету холодных и горячих объектов, основание кода – 2).
   Существует стандартное отношение к кодированию цветом:
   – желтый цвет (дополнительный – белый) несет предупреждающую информацию, имеет осведомительный характер, дает рекомендации для выполнения тех или иных действий, оставляя за пользователем право выбора окончательного решения;
   – зеленый (дополнительный – синий) – предписывающая информация: носит командный характер, требует или разрешает выполнение строго определенных действий, указывает на готовность к выполнению тех или иных действий;
   – красный (дополнительный – оранжевый) дает запрещающую информацию, носит аварийный характер, накладывает строгие ограничения на выполнение тех или иных действий или запрещает их, указывает на неготовность к работе (неисправность). Дополнительный цвет применяется для выделения особо важной информации внутри алфавита (например, для информации, требующей экстренного принятия решения).
   Недопустимы сочетания близких цветов: красных символов на розовом фоне, голубых на зеленом, желтых на белом, черных на синем и наоборот. В качестве фона можно использовать различные текстуры, в том числе и с изменяемым рисунком. Приведем небольшой список распространенных цветовых сочетаний в порядке постепенного ухудшения восприятия их человеком-оператором:
   – синий на белом;
   – черный на желтом;
   – зеленый на белом;
   – черный на белом;
   – зеленый на красном;
   – красный на желтом;
   – красный на белом (сочетание, используемое ГАИ для государственных номерных знаков);
   – оранжевый на черном;
   – черный на пурпурном;
   – оранжевый на белом;
   – красный на зеленом и т. д.
   При использовании нескольких способов кодирования цветовое должно использоваться только для наиболее важной информации.
   Аварийные знаки и опасные зоны, требующие выполнения тех или иных действий для предотвращения аварии или выхода из критической ситуации, имеют вид типа «зебра» – красно-белые либо черно-желтые полосы, расположенные под углом 45° относительно горизонтали.

   Пример. Полосы на обозначении габаритов грузов или транспортных средств.

   Кодирование информации частотой мельканий. Диапазон частоты мельканий кодирования должен находиться в пределах 0,5–6,0 Гц [12 - Для человека-оператора пороговая частота мельканий, т. е. минимальная частота мельканий знака, при которой еще возможна непосредственная визуальная оценка мельканий, составляет 34–36 Гц.]. При кодировании звукового сигнала это прерывистый сигнал при одной частоте сигнала или высота сигнала при изменении тона. Максимальное основание кода –
   4. Наиболее эффективный вид кодирования.
   Предпочтительные варианты использования кодирования информации частотой мельканий:
   • привлечение внимания в исключительных случаях (аварийные и предупреждающие);
   • выделение полезного сигнала;
   • определение задач поиска.
   Наивысшая частота мельканий используется для наивысшей степени срочности:
   – частота мельканий для предупредительной информации – 0,5–1,0 Гц;
   – частота мельканий для аварийной информации – 5,0–6,0 Гц.
   Глубина модуляции для высокочастотных сигналов (5,0–6,0 Гц) должна составлять 100 %; для низкочастотных (0,5–1,0 Гц) она составляет 60–70 % (такой сигнал называется мерцанием). Следует избегать искажения восприятия контура мелькающего знака. Для этого целесообразно мелькание не всего знака, а его части либо применение неполной модуляции – мерцания.
   Частота мельканий должна различаться не менее чем в два раза (например, первый – 3–5 Гц, второй – не более 2 Гц).
   Многомерное кодирование информации. Многомерное кодирование – это кодирование, при котором производится объединение в одном знаке нескольких видов кодирования – например, алфавит, составленный путем сочетания формы, яркости, цвета и размера знака. Применяемые комбинации видов кодирования в зависимости от решаемых задач приведены в табл. 8.5.

   Таблица 8.5. Предпочтительные комбинации видов кодирования в зависимости от решаемых задач.

   Примеры
   1. Приборный переключатель с указанием подписанных делений на круговой линии (сочетание кодирования пространственной ориентацией, длиной линии, буквенно-цифрового кодирования).
   2. Аварийный сигнализатор – сочетание кодирования яркостью, цветом, иногда частотой мелькания.

   Предпочтительные варианты (ситуации) использования многомерного кодирования информации:
   • в ситуациях, когда пропуск или несвоевременное восприятие информации оператором приводят к развитию аварийной ситуации;
   • в случае большого (более 5) числа учитываемых признаков или подлежащих контролю параметров в условиях дефицита времени;
   • при суммировании большого объема однородной информации;
   • при качественном сравнении взаимосвязанных данных;
   • при рассмотрении большого объема однородной информации (одинаковые знаки разного цвета).
   Многослойное кодирование информации. Многослойное кодирование проявляется в том случае, когда к какому-либо избранному виду кодирования добавляется элемент его градиентного изменения – например, временно́е изменение формы выделяемого объекта, его размера, цвета, движения всего объекта или его элементов. Скорость такого изменения может служить следующим слоем кодирования (примеры обоснования выбора способов кодировки информации объектов бытовой среды приведены в приложении 2).

8.4. Сокращения

   Сокращение той или иной текстовой информации и получение логограмм [13 - Логограммы – это аббревиатуры, условные словесные обозначения и т. д.] в этом процессе должны согласовываться с существующими в языке способами их образования:
   – создание из частей исходных слов (интерактивная графика – ИНТЕРГРАФ, Белорусский аграрно-промышленный банк – Белагропромбанк);
   – инициальный способ (аббревиатура) – по первым буквам (электронно-лучевые трубки – ЭЛТ, Белорусский государственный экономический университет – БГЭУ);
   – составление из первых букв слов сложного слова (автогенератор – АГ, техобслуживание – ТО);
   – смешанные виды сокращений (Белпромстройбанк – БПС-банк, жидкокристаллический монитор – ЖК-монитор);
   – отсечение начальной части слова (включено – ВКЛ, отключено – ОТКЛ);
   – медиальное отсечение (направо – ПРАВ, налево – ЛЕВ), причем сокращенные надписи следует оканчивать на согласную;
   – контракция – образование логограмм путем изъятия гласных (точка – ТЧК, запятая – ЗПТ, млн, млрд).
   При конструировании логограмм должны соблюдаться следующие требования:
   – логограмма должна быть краткой, благозвучной, не вызывать нежелательных ассоциаций (например, слово «аппаратура» лучше сокращать до «аппарат», чем до «аппар»; слово «громкость» не следует сокращать до слова «гром»; словосочетание «транспортное республиканское унитарное предприятие» не должно читаться – «ТРУП», а Белорусский институт дизайна и эргономики – БИДЭ);
   – ключевые слова, сокращение которых может нанести ущерб пониманию смысла сообщения, не должны подвергаться аббревиации (например, нельзя сократить слово «авария» – АВ);
   – сокращенное слово не должно повторять отличающиеся по содержанию общепринятые или другие сокращенные слова (работа – РАБ);
   – образование логограмм должно быть единообразным в рамках данной системы сокращений (например, отдельно взятое слово «автоматический» не следует сокращать в одних случаях до АВТ, а в других использовать только начальную букву А);
   – логограмма должна быстро усваиваться и запоминаться. Достигается это преобразованием словосочетания в законченное слово (например, большая интегральная схема – БИС);
   – логограммы должны легко читаться вслух – проговариваться. Поэтому близкие по звучанию буквы не должны располагаться рядом. Для этого допустимо менять местоположение слов (например, понятие «прибор контрольно-измерительный» лучше выразить логограммой КИП, чем ПКИ);
   – единые надписи могут дополняться сведениями о состоянии объекта путем добавления к основной надписи через дефис соответствующей прописной буквы: В – выполнено, Г – готовность, И – исправно, Н – неисправно, Р – разрешено, С – снято, У – установлено, П – проверено и т. д. (например, блокировка снята – БЛОКИРОВКА-С);
   – логограммы не изменяются по падежам и числам (например, нельзя писать «ГОСТов»);
   – недопустимо сочетание букв и похожих на буквы цифр с одинаковыми и недостаточно различимыми конфигурациями (например, MP3) (цифры могут применяться, например, только с пробелом);
   – в аббревиатурах не следует использовать буквы, сходные по общему начертанию (А – Д – Л, З – Э) и по форме отдельных частей (Б – В – З);
   – количество аббревиатур должно быть минимальным;
   – пунктуация в аббревиатурах не допускается.

8.5. Требования к эксплуатационной документации

   Человеческий язык является средством абстрагирования, выявления существенных признаков предметов, а также средством фиксации и хранения знаний, средством информации. Общение людей невозможно без языка, в каких бы формах это ни происходило, что отличает человеческую психику от психики животных.
   При подготовке эксплуатационной документации устанавливается:
   • комплектность эксплуатационной документации;
   • масса;
   • размеры;
   • структура изложения материала;
   • качество графических элементов;
   • стиль и виды шрифтов;
   • фактура и цвет материала;
   • ее сохраняемость.

   Контрольные вопросы
   1. На какие виды подразделяются информационные модели по степени подобия отображаемой информации?
   2. На какие группы делятся общие эргономические требования к информационным моделям?
   3. Что такое «состав информационных моделей» и какие требования к нему предъявляются?
   4. Каковы требования к объему отображаемой информации?
   5. В чем сущность требований к организации информационных моделей?
   6. В каком порядке происходит реализация эргономических требований к информационным моделям?
   7. Как определяются допустимые информационные нагрузки на оператора?
   8. Каким образом представляется информация на рабочем месте?
   9. Что представляет собой острота зрения минимального обнаружения?
   10. Что такое угловой размер знака и как определяется линейный размер знака на основании его углового размера?
   11. Каким требованиям должно удовлетворять текстовое представление информации в эксплуатационной документации?
   12. Для чего предназначено табличное представление информации?
   13. Когда для представления информации используются график и когда столбиковые диаграммы?
   14. Какими способами кодируются различные качественные и количественные характеристики объектов?
   15. На основании чего выбирается вид алфавита кодирования?
   16. Что обозначает максимальное основание кода?
   17. Что представляет собой многомерное и многослойное кодирование?
   18. Когда применяются логограммы и какие требования к ним предъявляются?
   19. Каким эргономическим требованиям должна удовлетворять эксплуатационная документация?

9. Технические средства деятельности

Главной задачей разработки эргономических требований к техническим средствам деятельности является установление соответствия их возможностям человека по приему и переработке информации и осуществлению управляющих воздействий. В общем виде эти требования направлены на обеспечение максимальной эффективности системы «человек-машина-среда» при соблюдении допустимых норм деятельности человека и надежности технических средств.
Основными техническими средствами, с которыми взаимодействует человек-оператор в процессе достижения поставленных целей, являются средства отображения информации и органы управления.

9.1. Средства отображения информации

   Средства отображения информации предоставляют человеку данные о состоянии объекта воздействия и самой системы, ходе технологического процесса, энергетических ресурсах, состоянии средств автоматизации, каналов связи и способов управления ими. Необходимые данные могут быть представлены человеку в количественной и качественной форме.
   Для правильной передачи информации необходимо знать следующие общие эргономические требования:
   • объем, состав и форма предъявления информации должны соответствовать как решаемым задачам, так и психологическим возможностям человека;
   • сигналы должны быть лаконичными, так как быстрота и точность приема и переработки информации человеком приблизительно пропорциональна количеству элементов, которые человек должен держать под наблюдением;
   • форма предъявляемой информации не должна требовать от человека дополнительного перекодирования;
   • общий объем информации должны способствовать максимально возможной разгрузке оперативной памяти человека, чтобы не снижать качества его работы;
   • сигналы системы информации должны обеспечивать человеку возможность предвидения общей ситуации и результатов своих действий;
   • характеристики сигналов должны соответствовать необходимому уровню дифференцированного восприятия этих сигналов;
   • информация должна подаваться таким образом, чтобы оптимальный уровень бодрствования человека-оператора оставался постоянным.
   Конкретные типы средств отображения информации, их количество и способы взаимного размещения выбирают с учетом особенностей работы анализаторов человека, характера функций человека-оператора в данной системе, последовательности и степени важности выполняемых операций, требуемой скорости и точности выполнения работ.
   Средства отображения информации бывают:
   – по назначению информации – контрольные, предупредительные и аварийные;
   – по уровню динамичности – статические и динамические;
   – по числу операторов – индивидуального и коллективного пользования;
   – по степени обобщения информации – детальные и интегральные;
   – по форме представления информации – сигнальные устройства, мнемосхемы, шкалы приборов, таблицы, графики и диаграммы, символы, тексты, формуляры и т. д.;
   – по конструктивным принципам действия – индикаторы, счетчики, печатающие устройства, графопостроители, дисплеи;
   – по воздействию на органы чувств человека-оператора – визуальные, акустические и тактильные.
   При разработке средств отображения визуальной информации устанавливаются углы обзора знаков; расстояния наблюдения; типы и значения контраста изображения; неравномерность контраста элементов изображения; способы подсветки индикаторов и экранов; способы кодирования информации; условия внешней освещенности.
   Самыми простыми приборами, которые передают человеку как качественную, так и количественную информацию, являются стрелочные и шкальные индикаторы. Движение стрелки по неподвижной шкале предпочтительнее подвижной шкалы с неподвижной стрелкой. Однако при малых экспозициях эффективнее приборы типа счетчика (стрелка неподвижна, а шкала движется). По форме шкалы приборы подразделяют на следующие виды:
   – секторные (дуговые), когда размах шкалы менее 180 градусов;
   – круговые, когда размах шкалы более 180 градусов;
   – прямолинейные (горизонтальные и вертикальные).
   Шкалы приборов, несущих наиболее важную информацию, должны иметь диаметр 120–130 мм, менее важную – 70–80 мм. Оптимальная длина штриха для малых приборов составляет 0,8–1,0 мм, для больших приборов – 1,2–1,5 мм. При выборе шкальных приборов следует учитывать соответствие типа и формы шкалы задачам считывания показаний с индикатора, а также факторы, влияющие на эффективность операции считывания.
   Мнемосхема является средством отображения информации, условно показывающим структуру и динамику управляемого объекта и алгоритм управления. Она должна содержать только те элементы, которые необходимы оператору для контроля и управления объектом. Форма и размеры панелей мнемосхемы должны обеспечивать человеку-оператору однозначное зрительное восприятие всех необходимых ему информационных элементов. Предельные углы обзора фронтальной поверхности мнемосхемы не должны превышать зоны в 90° как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Если плоскость выходит за пределы зоны, то ее следует выполнять в дугообразной форме или составить из нескольких плоскостей (состыкованных или пространственно разнесенных), повернутых к оператору. Комплекс мнемознаков, используемых в одной мнемосхеме, должен быть разработан как единый алфавит. Форма знака должна соответствовать основным функциональным или технологическим признакам отображаемого объекта. Яркостный контраст между мнемознаками и фоном мнемосхемы должен составлять не менее 65 %.
   Самыми распространенными средствами отображения визуальной информации в современном мире являются дисплеи – наиболее универсальные и совершенные средства отображения информации.
   Дисплеи (видеомониторы, видеомодули, видеодисплейные терминалы) – это средства отображения информации, предназначенные для индивидуального пользования. Технически они могут быть реализованы на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ), жидкокристаллических мониторах (ЖК-мониторах), газоразрядных и светодиодных панелях, проекционных устройствах (стенных, нашлемных, очковых и др.).
   Рассмотрим некоторые эргономические параметры мониторов современных персональных компьютеров с ЭЛТ и ЖК-мониторами (табл. 9.1).

   Таблица 9.1. Эргономические параметры современных мониторов.

   *Угол наблюдения – угол между перпендикуляром, проведенным к плоскости знака (экрана), и прямой, соединяющей глаз человека-оператора с точкой пересечения перпендикуляра с плоскостью отображаемого знака (экрана).

   Яркостный контраст для позитивного изображения (прямой контраст) определяется по формулам:

   К=(L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

—L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

)/L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

или К=L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

,

   где L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– яркость элемента, L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– яркость фона. Если К ≤ 0,2, то яркостный контраст считается малым; если 0,2 < К ≤ 0,5, яркостный контраст средний; если К > 0,5, яркостной контраст считается большим (расчет производится по первой формуле). Общие эргономические требования, а также требования безопасности к визуальным параметрам дисплеев и к параметрам электромагнитных полей, создаваемых дисплеями и являющихся вредными производственными факторами, нашли свое отражение в международных и государственных стандартах. Требования стандартов обязательны при проектировании, изготовлении, эксплуатации и сертификации дисплеев.
   Эргономические требования к цветовым параметрам:
   • применение цветного изображения переднего плана на ахроматическом фоне или ахроматического изображения переднего плана на цветном фоне для точного распознавания и идентификации цвета;
   • отказ от насыщенного синего цвета для изображений, имеющих угловой размер менее 2°;
   • отказ от применения синего и красного цветов спектра на темном фоне и красного цвета спектра на синем фоне;
   • отказ от различных типов контраста в рамках одного информационного поля;
   • отказ от насыщенных крайних цветов видимого спектра, приводящих к нежелательным эффектам глубины изображаемого пространства, для изображений, которые требуют непрерывного просмотра или чтения;
   • минимальное число цветов, одновременно отображаемых на экране дисплея;
   • применение не более шести различных цветов при необходимости проведения быстрого поиска, основанного на распознавании цветов;
   • применение не более шести различных цветов при необходимости вызова параметров цвета из памяти ЭВМ.
   Ограничительные параметры искажения изображения:
   • неравномерность яркости рабочего поля экрана не более 20 %;
   • амплитуда смещения изображения (пространственная нестабильность изображения – дрожание) не более 2×10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

l, где l – расстояние наблюдения, мм;
   • изменение размеров однотипных знаков по рабочему полю в пределах ±5 % высоты знака;
   • максимальная разность длин строк текста на рабочем поле не более 2 % средней длины строки;
   • максимальная разность длин столбцов текста на рабочем поле не более 2 % средней длины столбца.
   Требования безопасности к параметрам создаваемых полей:
   • электростатический потенциал экрана дисплеев на ЭЛТ не более ±500 В;
   • напряженность электрической составляющей переменного электромагнитного поля дисплея не более:
   – 25 В/м – в диапазоне частот от 5 Гц до 2 кГц (для дисплеев на ЭЛТ – в точке, расположенной по нормали к центру экрана на расстоянии 0,5 м от экрана дисплея, а для дисплеев портативных компьютеров – в точке, расположенной по нормали к центру экрана на расстоянии 0,4 м от центра клавиатуры портативного компьютера);
   – 2,5 В/м – в диапазоне частот от 2 до 400 кГц (для дисплеев на ЭЛТ – в точках, имеющих координаты 0°, 90°, 180°, 270° на расстоянии r=a/2 + 0,5 м, где а – габаритный размер дисплея, измеряемый по нормали к центру экрана. Для дисплеев портативных компьютеров – в точках, имеющих те же координаты, но на расстоянии 0,4 м от центра клавиатуры портативного компьютера);
   • плотность магнитного потока не более:
   – 250 нТл – в диапазоне частот от 5 Гц до 2 кГц;
   – 25 нТл – в диапазоне частот от 2 до 400 кГц.
   Плотность магнитного потока переменного электромагнитного поля дисплея на ЭЛТ устанавливают для обоих диапазонов частот в 48 точках (в горизонтальной плоскости, проходящей через центр экрана, а также в горизонтальных плоскостях, расположенных на 0,3 м выше и ниже указанной плоскости) через 22°30′ от нормали к центру экрана на расстоянии r = a/2 + 0,5 м, где а – габаритный размер дисплея по нормали к центру экрана. Плотность магнитного потока переменного электромагнитного поля дисплея портативного компьютера устанавливают для обоих диапазонов частот в тех же 48 точках, но на расстоянии r = a/2 + 0,4 м от центра клавиатуры портативного компьютера.
   Требования к конструкции:
   • обеспечение возможности фронтального наблюдения изображения на экране путем поворота корпуса дисплея вокруг вертикальной оси на ±30° и вокруг горизонтальной оси в пределах от плюс 30° до минус 15° с фиксированием дисплея в заданном положении;
   • матовая (диффузно отражающая) поверхность одного цвета без блестящих деталей, способных создавать блики, корпуса дисплея, клавиатуры и других устройств персонального компьютера;
   • не рекомендуется располагать органы управления на лицевой стороне корпуса дисплея. При необходимости расположения органов управления на лицевой панели они должны быть закрыты крышкой или утоплены в корпусе;
   • наличие органов регулирования яркости и контраста в конструкции дисплея.
   Для визуальных оптических приборов получения информации устанавливаются:
   – значения увеличения оптических приборов;
   – пределы регулирования фокусировки;
   – стабильность поля зрения визуального прибора;
   – диаметр выходного зрачка прибора;
   – допустимые неравномерности яркости поля зрения;
   – допустимые искажения изображения (сферические, хроматические, астигматизм и т. п.);
   – расстояния между зрачками и пределы их регулирования в бинокулярных приборах;
   – качество выполнения визирных сеток, цифр и знаков в поле линзы;
   – цвета и диапазоны регулирования подсветок;
   – светофильтры;
   – способы защиты зрения оператора от световых вспышек;
   – упругость материалов и форма манжет и опор для головы оператора;
   – удобство профилактического ухода за оптическими приборами.
   В настоящее время произошел массовый выход на рынок моделей недорогих мониторов с матрицей IPS взамен технологии TN+Film. Увеличиваются разрешения, превышая стандарт Full HD (1920 на 1080 точек). Сегодня это разрешения 2560 на 1440 точек и 2880 на 1800 точек. На них ориентируются производители графических программ. Размеры мониторов с диагональю 23 дюйма, 27 дюймов и 29–30 дюймов становятся все более распространенными; толщина монитора составляет около 1,25 см; имеется механизм, позволяющий отклонять монитор на угол от –5 до +30 градусов. Скорость отклика на уровне 7–12 миллисекунд, яркость до 250 кандел на квадратный метр и контраст 1000:1; углы обзора для матрицы IPS равны 178 градусам.
   К современным визуальным оптическим приборам получения информации относятся шлемы виртуальной реальности на ЖК-матрицах и видеоочки. Начиная с 2008 г. на рынке появляются широкоэкранные модели видеоочков. Они, как правило, представляют собой пару ЖК-матриц высокого разрешения, которые создают иллюзию 52-дюймового экрана с соотношением сторон 16:9, расположенного в двух метрах от зрителя. Оптическую систему можно корректировать независимо для каждого глаза в диапазоне от +2 до –5 диоптрий. Конструкция дужек с разъемами для наушников (входят в комплект) позволяет надевать его поверх большинства обычных очков. Видеоочки могут подключаться к стандартным источникам видеосигнала. В качестве дополнительного аксессуара имеются специальные шоры, которые блокируют посторонний свет сбоку и сверху.
   Японские ученые придумали очки, в которых вместо линз – миниатюрный проектор, закрепленный на оправе и направляющий изображение прямо на сетчатку глаза.
   Американскими и финскими исследователями разработана технология, позволяющая выводить текст на контактные линзы. Главное препятствие, которое им пришлось преодолевать – необходимость человеческому глазу сфокусироваться на изображении, которое формируется практически на его поверхности, ведь мы можем четко видеть только те объекты, которые находятся в нескольких сантиметрах от глаз.
   Функциональное назначение средств отображения информации коллективного пользования (СОИКП) состоит в необходимости одновременной информации для большого числа людей. Они используются в центрах управления энергетическими ресурсами, в диспетчерских центрах, в промышленности, на транспорте, в аварийно спасательных службах, а также на информационных и рекламных щитах на стадионах, улицах и в больших залах. Большинство СОИКП изготавливается из газоразрядных и светодиодных модулей или модулей на основе обратной оптической проекции. Модули компонуются в виде больших экранов и видеостен размером более 15 м со сложными коммутационными системами обеспечения заданного изображения. Средства отображения информации коллективного пользования также применяются как современные домашние кинотеатры.
   Особенностями средств отображения информации коллективного пользования являются:
   – большие габариты экрана (диагональ экрана информационных и рекламных табло более 10 м);
   – отображаемая информация предназначается большому числу наблюдателей;
   – работа в сложных погодных и климатических условиях (снег, дождь, туман, ночь, ясный солнечный день, лето, зима и др.).
   Самосветящиеся табло для закрытых помещений и на улице для большого числа наблюдателей работают на плазменных (газоразрядных) и светодиодных панелях, которые используют прямое излучение многопиксельных структур. Газоразрядные индикаторы характеризуются широким углом зрения не менее 160° и сравнительно большим энергопотреблением. Светодиодные табло имеют самую высокую яркость при относительно большом размере пикселей (~ 15 мм). Оба средства отображения информации коллективного пользования обладают контрастом 1000: 1 в условиях большой внешней освещенности, сроком службы не менее 100 000 ч и отсутствием вредных электромагнитных полей и мерцания изображения.
   Учитывая широкое распространение средств отображения информации коллективного пользования в мире, эргономические характеристики этих технических средств нашли свое отражение в международных стандартах. Работа по подготовке международных стандартов обычно проводится техническими комитетами Международной организации по стандартизации (International Organization for Standardization) (ИСО)). Международная организация по стандартизации – это всемирная федерация национальных органов по стандартизации. Каждый член ИСО, заинтересованный тематикой, для которой создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом комитете. В работе ИСО также принимают участие различные международные правительственные и неправительственные организации; ИСО тесно сотрудничает с Международной Электротехнической Комиссией (МЭК) по всем вопросам стандартизации в области электротехники. Международные стандарты, регламентирующие эргономические требования к средствам отображения информации коллективного пользования, подготовлены Техническим комитетом ISO/TC 159. Эргономика, Подкомитетом SC 4. Эргономика интерактивных систем.
   Стандарты устанавливают следующие технические требования и способы измерения параметров средств отображения информации коллективного пользования по оптике, фотометрии и передаче цвета:
   1. Расстояние наблюдения
   Расстояние наблюдения должно зависеть от размера экрана и расстояния между излучающими элементами кластера и зазором составных модулей экрана. Ввиду того что наименьший размер изображения (кластер) [14 - Кластер – источник света, представляющий собой компактный прибор с некоторым числом светодиодов, помещенных в общий влагозащищенный и светоизолированный корпус. Существует множество различных вариантов конструктивного исполнения кластеров: по форме – цилиндрические, прямоугольные, шестигранные; по числу используемых светодиодов – от четырех до 62; по силе света и т. д. Если в кластере светодиоды одного цвета, то такой кластер монохромный; если двух цветов – двухцветный; если цветные – полноцветный.] может быть равен 20 мм, оптимальное расстояние наблюдения (не видны стыки модулей и отдельные излучатели) устанавливают путем расчета или экспериментально. Расстояние может быть от нескольких метров до нескольких сотен метров. При этом текстовая, графическая и цветная информация излучения экрана не должны искажаться или исчезать (теряться). Понятие «дефектные кластеры» означает присутствие на экране беспрерывно излучающих кластеров при изображении черного цвета, а также наличие на экране, излучающем равномерно по всему полю белый или другой цвет, неизлучающих кластеров или кластеров, излучающих другой цвет.
   2. Угол наблюдения
   Светодиодные экраны имеют сильную зависимость от угла наблюдения. Изображение на экране должно быть отчетливым и полноцветным при изменении угла наблюдения φ в пределах от 30° до 80° в вертикальной и горизонтальной плоскостях, перпендикулярных к поверхности экрана и проходящих через его центр (точку пересечения диагоналей). Допустимое изменение яркости излучения экрана L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

= 0,5 L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, где L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

и L -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– яркости экрана при наблюдении под углом φ и по нормали (под углом φ = 0°) к плоскости экрана соответственно. Допустимое изменение яркости не должно зависеть от цвета излучения.
   3. Яркость изображения
   Учитывая функциональное назначение средств отображения информации коллективного пользования (получение информации одновременно большим числом людей, значительное расстояние наблюдения, внешняя освещенность – 1–104 лк), яркость излучения от изображения полезной информации должна быть не менее 3000 кд/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. В полноцветных экранах яркость излучения белого цвета равна 10 000 кд/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, а яркость каждого основного цвета должна быть не менее 1500 кд/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Уменьшение яркости изображения в белом и цветном изображении при излучении под углом ± 50° от нормали к экрану по сравнению с яркостью излучения по направлению нормали не должно превышать 50 %. В целях энергосбережения, комфортного наблюдения экрана в темное время суток или при работе табло в закрытых помещениях рекомендуется устанавливать регулятор яркости. В результате его воздействия максимальная яркость может быть снижена в 10–100 раз.
   4. Контраст изображения
   В условиях внешней освещенности экрана наименьшее значение контраста цветного изображения при излучении основных цветов должно быть 100, а контраст в белом свете – 300, так как яркости при аддитивном сложении цветов складываются, а внешняя освещенность остается без изменений. В условиях темной комнаты (при отсутствии внешней освещенности экрана) значение контраста изображения в белом свете не должно быть менее 1000 (достигается за счет регулировки яркости).
   5. Равномерность яркости по полю экрана
   Равномерность яркости по полю экрана оценивают по значению отступления от равномерности излучения ∆Е, которое при отношении максимального значения яркости к минимальному значению, равному 2,0, должно быть не более 0,7.
   6. Градация яркостей изображения
   Большинство средств отображения информации коллективного пользования работает в сложных световых условиях, поэтому необходимо предусмотреть регулировку изменения максимальной яркости, приспосабливая их к конкретным условиям применения. Диапазон изменения яркости в зависимости от ночных или дневных условий работы – 2–100 раз.
   7. Глянец, блескость (glare) излучателей и поверхности экрана
   Под глянцем поверхности экрана понимаются особенности зеркального отражения, проявляющиеся в образовании на поверхности световых бликов или изображения посторонних предметов. Глянец окрашенной поверхности экрана влияет на цвет отраженного излучения. Показатель глянца идеального зеркала равен 1.
   Блескость означает условие видения, при котором появляется дискомфорт или уменьшается способность видеть детали, объекты или то и другое вместе вследствие неблагоприятного распределения яркости.
   8. Временная и пространственная нестабильность изображения
   Изображение должно восприниматься стабильным и быть таким, чтобы пользователи или наблюдатели не замечали мелькания.
   9. Цвет изображения
   9.1. Координаты цветности основных цветов, цветовой охват
   Координаты цветности определяются в стандартной колориметрической системе МКО 1931 г. (XYZ). Значения координат цветности основных цветов должны располагаться в определенных местах на графике цветностей, образованных линией спектральных цветностей и прямыми линиями, параллельными осям координат:
   – красное излучение: 0,25 < у < 0,33; z < 0,10;
   – зеленое излучение: х > 0,08; у > 0,70;
   – синее излучение: х < 0,15; у < 0,10.
   Цветовой охват – это треугольник, образованный цветностью основных цветов.
   9.2. Координаты цветности составных цветов
   Цветности составных цветов находятся на графике цветности на сторонах или внутри треугольника цветового охвата. Цветность составных цветов измеряют, если излучение конкретного цвета задают в технических условиях (ТУ) на средствах отображения информации коллективного пользования конкретного типа.
   9.3. Яркость основных цветов и аддитивность цветности и цвета
   Яркость основных цветов должна быть такой, чтобы при аддитивном смешении получился выбранный белый цвет.
   Например, если яркость излучения белого цвета (координаты цветности х = y = z = 0,333) принимают за 100, то соотношение яркостей красного, зеленого и синего цветов будет 24: 70: 6; его выражают следующими уравнениями цвета:
   – белый цвет: 100 X + 100 Y + 100 Z, х = 0,333; у = 0,333; z = 0,333;
   – красный цвет: 67 X + 24 Y + 9 Z, х = 0,67; у = 0,24; z = 0,09;
   – зеленый цвет: 20 Х + 70 Y +10 Z, х = 0,20; у = 0,70; z = 0,10.
   9.4. Доминирующая длина волны и чистота цвета
   Доминирующая длина волны красного основного цвета должна находиться в пределах 610–700 нм, зеленого – 520–540, синего – 450–475. Чистота цветов основных цветных излучений должна быть не менее 0,9.
   9.5. Зависимость яркости и контраста цветного изображения от угла наблюдения
   При изменении угла наблюдения на ±60° яркость излучения любого цвета не должна изменяться больше чем в два раза. Наименьшее допустимое значение контраста цветного изображения при наблюдении изображения под разными углами С -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

= 200 в условиях темной комнаты.
   Средства акустической информации (звуковые средства отображения информации) применяют для подачи предупредительных или аварийных сигналов, требующих незамедлительного реагирования при любом положении человека на рабочем месте, для снижения нагрузки на функции зрительной системы человека, для обеспечения приема информации при неблагоприятных условиях зрительной работы (ограниченная видимость, воздействие ускорений, вибраций и т. д.), в условиях большой пространственной протяженности рабочего места. При разработке средств акустической информации устанавливаются:
   • типы сообщения (генератор, гудок, зуммер, сирена, ревун, свисток, звонок, музыкальный тон, речь);
   • характер сообщения (простой, сложный, периодический, непрерывный и т. п.);
   • громкость сообщения;
   • уровень модуляции;
   • длительность и интенсивность сообщений;
   • спектральные характеристики;
   • способы кодирования информации.
   К сигнализаторам звуковых неречевых сообщений относятся источники звука, используемые на рабочем месте человека-оператора для подачи аварийных, предупреждающих и уведомляющих сигналов. Такие сигнализаторы должны обеспечивать привлечение внимания работающего человека сигналами, модулированными по частоте и уровню звукового давления, увеличением длительности звучания и частоты следования. Рекомендуется использовать не более шести сигналов предупреждения и два сигнала внимания.
   Уровень звукового давления должен быть в пределах 30–100 дБ. При акустических помехах предельно допустимый уровень звукового давления составляет 120 дБ. Частотная характеристика тональных сигналов должна лежать в диапазоне 200–5000 Гц. При наличии высокочастотного маскирующего шума допускается расширение полосы до 10 кГц. При изменении несущей частоты тона шаг изменения должен составлять не менее 3 % относительно исходной частоты. Длительность отдельных сигналов и интервалов между ними должна быть не менее 0,2 с. Шаг изменения длительности звуковых посылок должен составлять не менее 25 % относительно исходной длительности. Длительность звучания интенсивных звуковых сигналов не должна превышать 10 с.
   Весь спектр речевых звуков находится в пределах от 100 до 7000 Гц. Средняя частота мужского голоса 1660 Гц, женского – 1900 Гц. Более высокие частоты воспринимаются лучше, поэтому озвучивание объявлений по громкоговорящей связи производится, как правило, женским голосом.
   Срезание частот сверху и снизу снижает разборчивость речи. Достаточно хорошая разборчивость речи обеспечивается при передаче ее в диапазоне 250–3500 Гц.
   Скорость восприятия речи не более 120 слов/мин. Структура фраз речевых сообщений должна быть максимально простой и короткой. При этом следует учитывать, что начальные участки фраз обычно воспринимаются лучше, чем концевые, средние – хуже, чем начальные и концевые.
   Разборчивость речи зависит от длительности произношения звуков (для гласных она в среднем составляет 0,35 с, для согласных – до 0,3 с), а также от темпа произношения слов. Чтобы речевые звуки были понятными, их интенсивность должна превышать интенсивность фона (шума) не менее чем на 6 дБ. Точнее распознаются более длинные сообщения, так как в них больше опознавательных признаков. Поэтому для команд предпочтительнее составлять фразы, чем использовать отдельные слова, но количество слов не должно быть более 11. Применение искусственной речи позволяет управлять такими параметрами, как частота, скорость, акценты.
   В настоящее время в диалоге с ПК звуковая информация представлена в совсем незначительных объемах – даже меньше естественного баланса, сложившегося между органами чувств человека. Безусловно, это резерв и в будущем роль «звукового пользовательского интерфейса» будет возрастать. Сейчас идут интенсивные разработки в области речевого интерфейса с целью замены клавиатур. Когда мы говорим или собираемся говорить, мозг посылает электрические сигналы голосовым связкам и языку. Фиксируя и расшифровывая эти сигналы, можно телепатически управлять органами управления.
   Кроме того, выяснено, что намерение совершить какое-либо телодвижение создает в головном мозге ощущение того, что это движение уже произошло, даже если на самом деле человек остался неподвижен. Это позволяет путем считывания импульсов, направляемых на управление мышцами, управлять предполагаемыми движениями.
   При разработке средств тактильной информации устанавливаются:
   • способы представления информации (вибрацией, конфигурацией, температурой, уровнем электрических, химических и тепловых сигналов);
   • способы кодирования;
   • конструктивные особенности тактильных индикаторов.
   Конфигурация (форма и текстура) применяется для органов управления. Например, для органов управления автомобиля стандартизированы рукоятки переключения скоростей и ручного тормоза, для самолетов – рукоятки «шасси», «дроссель».
   Тактильное представление тестов шрифтом Брайля применяется достаточно давно. Имеются опытные образцы электротактильных сигнализаторов для слепых и глухих.
   Тактильная информация применяется для систем сигнализации и оповещения о возникновении опасных, критических и аварийных ситуаций, а также для предупреждения о выходе на заданные режимы функционирования оборудования.
   Диапазон частот вибрационных тактильных сигналов, выдаваемых на ручку управления, составляет 2–5 Гц; для датчиков, расположенных на теле человека – около 20 Гц.
   Самый распространенный вид использования тактильной информации в бытовой технике – вибрация, которая применяется для мобильных телефонов. Кроме того, такие конструктивные элементы, как тактильные полосы в виде рядов выпуклых элементов поверхности, применяются на платформах метро, вдоль дорог для обозначения опасной зоны (шумовая полоса). Такие же шумовые полосы располагают перед пешеходными переходами и перед остановками общественного транспорта. На клавиатурах персональных компьютеров применяются выпуклые точки или черточки для координации оператора в пространстве.

9.2. Органы управления

   Различные органы управления можно применять для выполнения одних и тех же функций, поэтому при выборе органов управления необходимо учитывать:
   • структуру и особенности деятельности человека-оператора при нормальной работе систем и при их отказе;
   • управляющие действия, которые должен производить оператор;
   • положение тела человека (рабочую позу) при манипуляциях с органами управления;
   • динамические характеристики рабочих движений (усилия, точность, скорость, траекторию);
   • место расположения органов управления;
   • условия производственной среды (освещенность, вибрация, помехи и т. д.);
   • технические характеристики объекта управления;
   • психофизиологические и антропометрические характеристики человека;
   • наличие или отсутствие спецодежды и средств индивидуальной защиты.
   Органы управления классифицируются по назначению, по времени и частоте использования, по виду воздействия на объект управления, по характеру управляющих движений, по конструктивному исполнению, по скорости, точности воздействия и величине прилагаемых усилий.
   Органы управления могут приводиться в действие руками, ногами, головой, пальцами, ладонями, глазами, электрическими импульсами в мышцах и мозге.
   Различают механические и виртуальные органы управления.
   Механические органы управления состоят из приводного элемента и исполнительной части, представленной, как правило, в виде механической передачи. Размеры и форма приводного элемента рассчитываются в соответствии с размерами и формой тех частей тела, с которыми он соприкасается, а также со свойственными им приводными усилиями:
   – кнопки и клавиши предназначены для проведения быстрых операций типа «включено-выключено», требующих незначительных усилий при управлении и позволяющих осуществлять управляющие действия с наибольшей скоростью. Размеры их определяются частотой использования и необходимыми усилиями для приведения их в действие (чем чаще они приводятся в действие и чем больше прикладывается усилий, тем крупнее приводной элемент). Должен соблюдаться стереотип управления – «включено» при нажатии;
   – рычаги служат для ступенчатых переключений и плавного динамического регулирования одной или двумя руками, а также при средних или больших управляющих усилиях, быстрых движениях при коротком пути управления и прямых траекториях. Оптимальное число позиций – 4; форма рукоятки коническая или овальная. Шаровидные рукоятки используются при большом размахе движений;
   – маховики управления, штурвалы и рулевые колеса предназначены для выполнения ступенчатых переключений и плавного регулирования, выполняемого одной ли двумя руками; применяются для медленных вращений и при точных круговых поворотах в условиях, требующих приложения значительных усилий либо точного регулирования;
   – тумблеры применяются для быстрого включения, выключения и переключения режимов работы, не требуют при управлении больших физических усилий, хорошо опознаются на рабочем месте, позволяют осуществлять операции с большой скоростью;
   – кривошипные рукоятки служат для переключений, требующих быстрого вращения и многих оборотов, или для передачи значительных физических усилий на исполнительный орган;
   – поворотные переключатели применяются для операций включения-выключения, плавного непрерывного или ступенчатого регулирования (в зависимости от способов захвата приводного элемента различают поворотные переключатели для дискретного позиционирования, переключатели для грубого и плавного регулирования, для точного позиционирования);
   – педали – ножные органы управления, предназначенные для операций типа включения-выключения и регулирования состояний объекта управления (предпочтительное использование в положении «сидя») при невысокой точности регулировки или при необходимости значительных мышечных усилий. Не должно быть более двух педалей для одновременного управления; угол движения – не более 25°; высота каблука – не более 70 мм. Необходимо соблюдение стереотипа управления – «включено», «увеличение» при нажатии на педаль.
   Механические органы управления постепенно заменяются виртуальными, в которых исполнительная часть представляет собой электронное, гидравлическое или электромеханическое устройство.
   В настоящее время в качестве виртуальных органов управления чаще всего рассматриваются клавиатура, манипулятор «мышь», сенсорная (тач) панель (тачпад – встроенная в нотбук или нетбук или трекпад – отдельная беспроводная сенсорная панель, тачскрин – сенсорная визуальная панель), трекбол, джойстик, стилус и т. д. Их единым признаком является возможность интерактивного управления элементами информационной модели.
   К виртуальным модификациям клавиатуры относятся клавиатура, расположенная в одной руке (работа на ней производится аккордным методом), сенсорные браслеты и перчатки.
   Microsoft предложил интерфейс для игровой консоли Xbox. Он позволяет общаться с ней голосом, жестами, понимает позы, распознает объекты и рисунки. В концепции Microsoft данная технология уже скоро сможет заменить привычное управление. Первой в этой области была Apple с тачинтерфейсами. Сегодня для того, чтобы повернуть изображение, не нужна кнопка «rotate» для увеличения или уменьшения картинки и не надо искать кнопку «масштаб». Устройства избавляются от них. В 2006 г. компания Nintendo для компьютерных игр стала использовать движения рук. В конце 2008 г. компания Google запустила голосовой поиск без использования клавиатуры. Компания Guger Technologies выпустила в коммерческую эксплуатацию первый доступный прибор с интерфейсом «мозг – компьютер» – Intendix, который для управления использует активность разных участков коры головного мозга и биосигналы лицевых мышц.
   При эргономическом обеспечении разработки органов управления рассматриваются следующие параметры:
   – соответствие характера управляющего движения функциональному состоянию управляемой системы;
   – форма;
   – размеры;
   – усилия перемещения для механических органов управления (для виртуальных иногда специально вводится сопротивление перемещению);
   – направления и плоскости перемещения органов управления относительно плоскости симметрии тела оператора;
   – способы и динамика фиксации органов управления;
   – качество и места расположения надписей (символов) на органах управления (сверху, снизу, сбоку);
   – способы совмещения нескольких органов управления;
   – средства защиты органов управления (крышки, несколько степеней защиты от срабатывания);
   – характеристики покрытий органов управления в части теплопроводности, шероховатости, цвета и т. д.
   Кодирование приводных элементов органов управления осуществляется с целью кодирования их назначения. Для кодирования используются:
   – форма приводных элементов (например, рукоятки в автомобиле);
   – рифление поверхности;
   – размер приводных элементов (различие должно составлять не менее 20 % по объему);
   – цвет;
   – надписи.
   Должна быть обеспечена обратная связь с оператором для сигнализации о приведении органов управления в действие. Для обеспечения обратной связи применяются:
   – изменение положения органов управления;
   – характер и динамика сопротивления органов управления перемещениям;
   – изменение формы, цвета курсора или знака (для виртуальных);
   – поворот органов управления вокруг своей оси;
   – глубина утапливания органов управления относительно поверхностей панелей.
   Организация опоры для рук обеспечивается в зависимости от номенклатуры используемых органов управления. Опора для локтя необходима при больших (широких) движениях кистью с предплечьем (работа с сенсорным экраном, световым пером); опора для предплечья – при движениях кистью (мышь, джойстик, клавиатура); запястье нуждается в поддерживании при движениях пальцами (клавиатура, трекбол, сенсорные панели).
   Создание новых более эргономичных клавиатур приобретает сегодня самые причудливые формы: клавиатуры как бы «разламываются» надвое, появляются изогнутые, вводятся всевозможные подставки для кистей. Однако следует помнить, что при интенсивной работе стереотип поведения часто важнее кажущегося удобства.
   Конструкция клавиатуры определяется антропометрическими характеристиками человека-оператора и должна соответствовать следующим нормативам:
   – угол наклона поверхности клавиатуры в пределах от 5 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

до 15 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

; [15 - Трекпад должен иметь высоту и угол наклона такие же, как и у клавиатуры.]
   – высота среднего ряда клавиш не более 30 мм (если высота передней кромки клавиатуры больше 20 мм – для больших рук человека, то предусматривается свободное пространство от нижнего ряда кнопок до передней кромки шириной 80–100 мм. Такая свободная площадка может выполняться в виде специального «пристяжного» конструктивного элемента или в виде мягкого валика для поддержки кистей рук, который наполняется гелеобразной массой; если высота передней кромки клавиатуры меньше 20 мм – для маленьких рук, предусматривается пространство шириной 80–100 мм между кромкой клавиатуры и краем стола [16 - Клавиатура может располагаться на специальной регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.]);
   – расположение часто используемых клавиш должно быть в центре, внизу и справа, клавиши редко используемых – вверху и слева;
   – выделение размером, формой и местом расположения функциональных групп клавиш;
   – для кодирования функциональных клавиш и для печати «слепым» методом могут применяться риски и точечные бугорки;
   – шаг (расстояние между клавишами) определяется антропометрическими характеристиками кисти руки и должен быть не менее диаметра ногтевой фаланги указательного/среднего пальца (они примерно равны) в расчете на 95 перцентилей отечественного пользователя, что равняется 20,14 мм (в импортных клавиатурах и скопированных наших – 19 мм, что, в принципе, хотя и не соответствует приведенным расчетным значениям, несущественно, так как клавиатурами пользуются в основном молодые люди, у которых размеры рук меньше);
   – расстояние между контактными плоскостями клавиш определяется точностью позиционирования пальцев и тремором рук и должно быть не менее 3 мм;
   – клавиатура должна быть отделена от монитора и иметь возможность перемещаться в пределах 0,5–1,0 м.
   Выделение функциональных зон клавиатуры и отдельных клавиш методом цветового кодирования нецелесообразно – лучше использовать оттенки градаций светлоты основного цветового тона. Связано это с тем, что цветовое кодирование зрительных элементов информационной модели следует производить в центральной области зрения, а работа с клавиатурой предполагает в основном использование периферического зрения. Цветовое разделения знаков на клавишах (например, при русской и английской раскладке алфавитов) соответственно также нецелесообразно. В данном случае важен не цвет, а месторасположение знаков. При этом знаки на клавишах должны иметь обязательно прямой яркостный контраст, такой же, как на мониторе. Иначе происходит постоянная переаккомодация зрения, которая ведет к быстрой утомляемости.
   Для надписей на клавишах яркостный контраст должен быть в пределах 0,6–0,7, минимальные размеры знаков – в пределах 12'–35', что составляет (если перейти к линейным размерам) 2–5 мм. Размер знаков и их яркостный контраст будут оптимальными для восприятия в случае максимальной близости или совпадения с аналогичными светотехническими характеристиками текстовой информации на экране монитора. Здесь уместно вспомнить, что контрасты на ЖК-мониторах и мониторах на ЭЛТ существенно отличаются. Например, яркостный контраст у современных ЖК-мониторов достигает значений 0,997–0,998. Таких показателей мониторы на ЭЛТ не достигнут никогда (для монохромных мониторов – 0,33–0,67, для цветных – 0,6–0,99). Но вот в чем парадокс – при совместной работе с клавиатурой, если ориентироваться на яркостный контраст, мониторы на ЭЛТ более комфортны для зрения.
   С целью удобного расположения подушечек пальцев на клавишах и их фиксации клавиши со стороны пользователя должны иметь вогнутость, профилированную по горизонтали. Горизонтальный размер контактной плоскости клавиш в расчете на антропометрические характеристики отечественного пользователя должен быть не менее 13 мм, вертикальный – 15 мм; рабочий ход для клавиш предусматривается в пределах 1,0–5,0 мм. Усилие нажатия для клавиш должно быть в пределах 0,25–1,5 Н.
   Подсветка клавиш целесообразна тогда, когда от оператора требуются немедленные действия в ответ на поступающий сигнал, а не в случае смены режима набора, как это иногда имеет место.
   Такие органы управления, как джойстик, мышь, стилус, приводятся в действие преимущественно кистью, предплечьем и плечом.
   Форма рукоятки должна максимизировать контакт кожи и руки. Толщина рукоятки зависит от характера, силы захвата и размаха пальцев руки. Контурное соответствие между пальцами и рукояткой недопустимо, поскольку формообразование не может соответствовать многообразию рук пользователя и на практике вызывает только неудобства, связанные с давлением на мягкие ткани. Поверхность и текстура рукоятки должны быть эластичными, с фрикционной сопротивляемостью, легкими и теплопроводными. Длина рукоятки определяется 95-м перцентилем размеров руки.
   Если стремиться к предельной точности, то следует ориентироваться на органы управления, приводимые в действие преимущественно пальцами. Виртуальные органы управления, такие, как мышь, трекбол, тачпад, сенсорные экраны и другие (те, которые используют наводящийся курсор), самостоятельно подстраиваются под индивидуального пользователя. Следует помнить, что размер кнопок должен быть рассчитан на пользователя с антропометрическими параметрами руки по 95-му перцентилю (перцентильный подход). Расположение органов управления и их вид подчиняются общим принципам по формированию информационной модели. Расстояние между соседними кнопками рассчитывается с учетом физиологических свойств человека-оператора – тремора рук. Суставный тремор, проявляющийся при управлении приподнятой рукой, можно представить в виде суммы двух синусоидальных колебаний частотой 10 Гц при амплитуде 10'–20' и 1–2 Гц при амплитуде 1°, т. е. при оптимальном расстоянии до сенсорного экрана 300–500 мм расстояние между сенсорными кнопками должно быть не менее 7–11,5 мм.
   При разработке формы мыши для группы пользователей должны быть учтены следующие требования:
   – профилирование формы (выступы и ложементы под пальцы). Профилирование не допускается, если существует большая разница в размерах кисти группы пользователей;
   – количество кнопок (например, решается вопрос о необходимости кнопки под большой палец);
   – форма (выбирается исходя из расслабленного положения руки на столешнице);
   – длина и ширина мыши (определяется исходя из 50-го перцентиля группы пользователей);
   – досягаемость кнопок (определяется исходя из пятого перцентиля группы пользователей);
   – ширина кнопок (выбирается исходя из 95-го перцентиля группы пользователей).
   Если речь идет о размере кнопки-иконки, приводимой в действие курсором, то он зависит от точности руки при движении приводного элемента. Точность позиционирования курсора не должна быть меньше точности, допускаемой при работе невооруженным глазом, т. е. 0,3–0,5 мм (максимально возможная для зрительного аппарата человека – 0,08 мм). Фазы движения руки при управлении курсором представлены на рис. 9.1.

   Рис. 9.1. Фазы движения руки (0 – исходная точка, С – целевая точка)

   Все рабочие движения состоят из двух фаз: поисковой и исполнительной.
   В поисковой фазе из рабочего положения рука человека устремляется к определенной точке в пространстве. Здесь можно выделить еще две фазы: динамическую (0—А) и стабилизирующую (А – С). Первая из них характеризуется высокой скоростью и приближенным движением (на глазок). По мере приближения к цели (С) движение теряет свою стремительность и наступает более точное координирование движения, характеризующееся обычно мелкими колебательными движениями. По мере накопления опыта человек все лучше попадает в нужную точку (двигательная память), что приводит к уменьшению величины стабилизирующей фазы.
   Исполнительная фаза движения – движение для приведения в действие исполнительного элемента органа управления (например, потянуть рукоятку на себя, толкнуть, нажать, остановить движение, повернуть). При исполнительных движениях особое значение имеют сигналы о результатах этих движений. С помощью обратной связи обеспечивается требуемая точность движений.
   Конструкция мыши должна учитывать кинематику кисти и пальцев человека, которая предполагает только два активных пальца – указательный и средний, поэтому количество органов управления на ней должно быть соответствующим, предназначенным для управления этими пальцами. Это мыши с двумя-тремя кнопками и с кнопкой-колесиком прокрутки посредине, где поочередно используются названные пальцы. Увеличение количества кнопок нецелесообразно (например, в некоторых моделях появились «интернет-кнопки» под большой палец). Для надежного фиксирования пальцев рабочая поверхность клавиш (кнопок) мыши должна иметь противоскользящее покрытие (рихтовку, обрезиненные вкладки, бугорки и т. п.) либо небольшую сферическую вогнутость глубиной 0,05–0,1 ширины клавиши. Ширина клавиш должна быть соизмерима с пальцами руки или быть больше, соответствовать антропометрическим характеристикам 95-го перцентиля, т. е. не менее 20,14 мм; усилие нажатия – 0,25–2,0 Н, рабочий ход – 0,8–3 мм. Габаритные размеры классической мыши должны быть соизмеримы с размерами кисти человека-оператора, ориентируясь на 50-й перцентиль, и поэтому ее нецелесообразно делать менее 90 × 60 × 25 мм (a × b × h).
   При эксклюзивном подходе возможно изготовление индивидуальной формы мыши. У оператора снимаются размеры, а лучше слепок руки, чтобы изготовить по этому слепку индивидуальный профессиональный манипулятор, удобный для данного человека.
   Темп работы при вводе информации любым способом не должен превышать 1080 знаков в час в течение всей рабочей смены.

   Контрольные вопросы
   1. Какие данные предъявляют человеку средства отображения информации?
   2. Какие эргономические требования необходимо учитывать при разработке средств отображения информации для правильной ее передачи?
   3. По каким признакам классифицируются средства отображения информации?
   4. Какие характеристики устанавливаются при разработке средств визуальной информации?
   5. Какие приборы передают человеку качественную и количественную информацию?
   6. Какие эргономические требования предъявляются к основным параметрам современных мониторов?
   7. Какие требования предъявляются к визуальным оптическим приборам получения информации (шлемы виртуальной реальности, видеоочки)?
   8. В чем состоит функциональное назначение средств отображения информации коллективного пользования?
   9. Какие эргономические требования к средствам отображения информации коллективного пользования устанавливают международные стандарты?
   10. Для чего применяют средства акустической информации (звуковые средства отображения информации)?
   11. Какие виды сигнализаторов звуковых неречевых сообщений существуют?
   12. От чего зависит разборчивость речи?
   13. Где и как используются средства тактильной информации?
   14. По каким признакам классифицируют органы управления?
   15. Какие условия необходимо учитывать при выборе органов управления для выполнения конкретных работ?
   16. Из каких основных элементов состоят механические органы управления и для чего они предназначены?
   17. Что является единым признаком принадлежности органов управления к виртуальным и какие виртуальные органы управления используются в настоящее время?
   18. Какие основные параметры органов управления рассматриваются при проведении эргономического обеспечения разработки механических и виртуальных форм?
   19. Что представляют собой виртуальные модификации клавиатуры?
   20. Для чего используются возможности создания индивидуальной формы мыши?
   21. Чем ограничивается темп работы при вводе информации любым способом?

10. Организация рабочего места

10.1. Конструкция и компоновка рабочего места оператора

   В зависимости от количества одновременно работающих исполнителей, различают соответственно индивидуальное и коллективное рабочее место.
   Пространственная организация рабочего места – размещение в определенном порядке элементов основного и вспомогательного оборудования относительно друг друга и относительно работающего человека. Пространственные соотношения элементов рабочего места должны соответствовать психофизиологическим, психическим и антропометрическим возможностям человека.
   При разработке конструкции и компоновки рабочего места оператора устанавливаются следующие параметры:
   – соответствие построения и оснащения рабочего места функциям оператора и условиям его деятельности;
   – форма и размеры рабочей зоны;
   – основная рабочая поза оператора;
   – конструкция и расположение элементов визуального обзора внешней среды;
   – виды освещения, конструкция и расположение осветительной аппаратуры;
   – конструкция и расположение элементов фиксации положения оператора в различных зонах рабочего места;
   – удобство и безопасность доступа оператора к зонам обслуживания и возможного ремонта;
   – системы и способы аварийного покидания рабочего места;
   – конструкция зон кратковременного отдыха;
   – конструкция мест для ведения служебных записей;
   – номенклатура и характеристики применяемых материалов.
   Компоновка рабочего места, усилия, прикладываемые к органам управления, параметры обзорности определяются прежде всего рабочей позой человека.
   Поза – взаиморасположение звеньев тела, независимое от его ориентации в пространстве и отношения к опоре. В основе ее поддержания лежит равновесие действующих на тело внутренних и внешних сил, обеспечивающее напряжение соответствующих мышц. Мышечная активность позы направлена на поддержание положения всего тела, а также на фиксацию одних его звеньев во время движения других. При смене позы изменяются взаиморасположение звеньев тела, его пропорции, досягаемость рук и ног в пределах моторного пространства. Термин «рабочая поза» обозначает наиболее частое и предпочтительное взаиморасположение звеньев тела при выполнении трудовых операций (корпус выпрямлен, наклонен вперед, откинут назад; руки на подлокотниках, на весу, на столешнице; ноги на педалях, на полу, на подставке и т. д.).
   Рабочая поза динамична. Она рассматривается как пространственная граница фазы движения (начальная, граничная, конечная). Сохранение той или иной позы происходит при активном участии нервно-мышечной системы, состояние которой характеризуется величиной тонуса, суставных углов, положением парциальных (отдельных частей тела) центров тяжести. Человек может сохранять заданное положение суставного угла с точностью до 2–5 угловых минут, субъективно различать изменение высоты и угла наклона рабочей поверхности и сиденья соответственно на 1 см и 1°.
   Положение тела и наиболее частые позы, необходимые для выполнения трудового процесса, следует считать одним из основных факторов, определяющих пространственную организацию рабочего места.
   Для любой деятельности, в том числе и трудовой, наиболее распространены положения «стоя», «сидя» и «лежа». Каждое из этих положений характеризуется определенными условиями равновесия, степенью напряжения мышц, состоянием кровеносной и дыхательной систем, расположением внутренних органов и, следовательно, расходом энергии. Выбор рабочего пространства связан с размерами моторного пространства, величиной и характером рабочей нагрузки, объемом и темпом рабочих движений, требуемой точностью выполняемых операций, особенностями предметно-пространственного окружения.
   Положение «стоя». В положении «стоя» человек имеет хорошие условия для зрительного обзора, а также возможности перемещения и зрительно-моторной координации. Однако оно характеризуется неустойчивым равновесием. Площадь опоры определяется поверхностью стоп, соприкасающейся с опорой, и пространством между ними. Это положение более утомительно по сравнению с другими, так как требует значительной работы мышц по удержанию равновесия и выпрямленной позы. При длительном сохранении позы в положении «стоя» увеличивается давление крови в сосудах нижних конечностей, вызывающее ее застой, что может способствовать возникновению патологических изменений. Поэтому в положении «стоя» следует избегать фиксированных поз, рекомендуются их частая смена и кратковременные перерывы для отдыха в положении «сидя».
   Положение «сидя». Поза «сидя» является наиболее удобной рабочей позой. Она устойчива, при ней потребляется меньше энергии. Сидя, значительно легче приводить в действие ножные органы управления, так как имеется упор для спины. Работа в положении «сидя» имеет некоторые преимущества перед работой стоя: происходит разгрузка мышц нижних конечностей и органов кровообращения, что снижает энергетические затраты организма на 10–20 %. Характеризуется неустойчивым равновесием, но площадь опоры здесь значительно больше благодаря использованию приспособлений для сиденья. Длительное пребывание в положении «сидя» может способствовать возникновению ряда патологических явлений: расслаблению мышц живота, сутулости, опущению внутренних органов, появлению радикулитов, остеохондрозов, в конечностях происходят застойные процессы, ведущие к образованию тромбов. Помимо этого в положении «сидя» ограничивается возможность перемещения, сокращаются зоны досягаемости, а также уменьшаются силовые возможности. Избежать этих отрицательных последствий позволяют выбор рациональной рабочей позы, обеспечение условий для ее поддержания (форма и размеры сиденья, оптимальные размеры зон досягаемости) и возможность ее изменения.
   Положение «лежа». Положение «лежа» в процессе трудовой деятельности допускается в исключительных случаях, так как оно резко ограничивает моторные функции человека, ухудшает моторную координацию, уменьшает зону обзора. Выполнение основных рабочих операций в положении «лежа» сопровождается утомительной статической работой организма, связанной с напряжением шейных мышц и плечевого пояса при удержании головы и рук. Для работы в положении «лежа» следует предусматривать специальные приспособления, уменьшающие статическое напряжение (специальные опоры для головы, верхнего плечевого пояса и др.).
   В процессе проектирования алгоритмов трудовой деятельности, выполнение которой предполагает моторные компоненты и требует длительного поддержания определенного положения тела, особое внимание уделяется проектированию оптимальной рабочей позы и разработке условий ее поддержания. Наибольший вред организму приносит не столько сама поза, сколько время, в течение которого человек в ней находится. Оптимальная рабочая поза служит исходным положением для расчета пределов досягаемости для рук и ног в моторном поле.
   Расстояние по высоте между рабочей поверхностью и сиденьем определяет правильную осанку тела человека в положении «сидя».
   Оптимальная рабочая поза в положении «сидя» должна соответствовать следующим требованиям:
   – голова находится над плечами, без отклонения вперед или назад;
   – шея расслаблена, подбородок подтянут (не выпячен);
   – плечи и грудная клетка расправлены;
   – спина прямая или слегка отклонена назад, сохраняются ее естественные изгибы;
   – локти расслаблены, локтевой сустав развернут под углом 90–120°;
   – предплечья и кисти рук свободно лежат на столешнице в горизонтальном положении;
   – пальцы слегка согнуты и имеют опору.
   Оператор должен располагать на столешнице предплечья, не наклоняясь и не приподнимая плечевой пояс, не занимая ассиметричное положение.
   Высота рабочей поверхности (столешницы) должна равняться высоте сиденья плюс расстояние между сиденьем и локтем опущенной руки плюс 20–25 мм.
   Расстояние по горизонтали от края стола до спинки сиденья равняется толщине туловища сбоку плюс 30–50 мм. Увеличение расстояния ведет к наклону туловища.
   Оптимальная рабочая поза в положении «стоя» предусматривает следующие параметры:
   – выпрямленный корпус;
   – равномерную опору на обе стопы;
   – отсутствие крайних положений в суставах верхних конечностей;
   – экономичность рабочих движений.
   Следует избегать управления педалью в положении «стоя». Исключение может составлять одна, редко используемая педаль, на которую воздействуют не более трех секунд.
   Основным компонентом деятельности человека на рабочем месте являются рабочие движения. Моторная деятельность по своему проявлению представляет комплекс операций, действий и движений, осуществляемых человеком в процессе решения той или иной задачи, и характеризуется формами траекторий движений, скоростью, силой и точностью движений, а также энергетическими затратами. При выполнении человеком управленческих действий от него требуется не только быстрая и точная переработка информации, но и такие же реакции на сигналы.
   Точность и скорость движений определяются как механическими свойствами двигательного аппарата, так и механизмами регуляции движений.
   Простейшим элементом двигательного органа является кинематическая пара – совокупность двух звеньев тела, взаимно ограничивающих движение. Рука человека состоит из нескольких последовательно соединенных кинематических пар, где наибольшую свободу движений имеет последнее концевое звено – кисть и пальцы. Кисть по отношению к плечевому поясу имеет семь степеней свободы, а подвижность кончика пальца относительно грудной клетки достигает 16 степеней свободы. Мышечная и суставная чувствительность обеспечивает все основные качества движений: скорость, силу, точность, амплитуду, траекторию и т. д. Двигательные (или кинетические) ощущения наряду с тактильными, выступая в качестве сигналов обратной связи, играют существенную роль в построении движений, обеспечивая их регулирование и корректировку.
   Скоростные характеристики движений определяются видом и направлением движения. Диапазон скоростей движения руки очень широк (0,01 – 8000 см/с). Минимальное время занимают движения пальцами, затем движения кисти, предплечья и плеча.
   Пространственные характеристики движений включают амплитуду и траекторию движения. При большом числе степеней свободы дистальные части руки могут выполнять движения любой амплитуды и в любом направлении в пределах, ограниченных размером тела. Из траекторий движения анатомо-физиологически более выгодными являются эллиптические и круговые.
   Оптимальная организация рабочих движений создает условия для снижения утомления и резервы для сохранения длительного периода работоспособности человека.
   Размещение технических средств и вспомогательного оборудования на рабочем месте, способы их перемещения и приведения в действие должны учитывать биомеханические особенности двигательного аппарата человека (табл. 10.1).

   Таблица 10.1. Биомеханические особенности двигательного аппарата человека.

Продолжение табл. 10.1

Окончание табл. 10.1

   Силовые характеристики движений обусловлены усилием, развиваемым в процессе движения. Величина этих усилий имеет важную роль для определения допустимого сопротивления органов управления. Установлено, что самостоятельное выявление человеком своих ошибок (до 70 %) при вводе информации с клавиатуры преимущественно основывается на кинестезии (когда при перемещении органов управления не требуется преодолевать никакого сопротивления, т. е. отсутствуют сигналы обратной связи о результатах воздействия, то уменьшается точность, а следовательно, и эффективность действий). Сопротивление, форму и размеры органов управления необходимо рассчитывать с учетом обеспечения тактильно-кинестетической сигнализации руки.
   Максимальные значения усилий, которые могут развить руки человека относительно сагиттальной плоскости, приведены в табл. 10.2.

   Таблица 10.2. Максимальные усилия, которые могут развить руки человека.

Усилия для отдельных мышц человека не должны превышать значений, указанных в табл. 10.3.

Таблица 10.3. Максимальные значения усилий отдельных мышц человека.

10.2. Моторное и информационное поля рабочего места

   Моторное поле – часть рабочего места оператора, в котором размещены используемые оператором органы управления и осуществляются его двигательные действия по управлению системой «человек-машина-среда».
   При определении досягаемости органов управления устанавливаются:
   – расстояния до органов управления;
   – расположение органов управления относительно плоскости симметрии тела оператора (с учетом право– и леворукости работающего).
   Пространство для размещения ручных органов управления находится перед телом в приблизительно сферическом контуре, центром которого может быть либо локоть, либо плечо (рис. 10.1).

   Рис. 10.1. Зоны досягаемости рук в положении «сидя» в горизонтальной плоскости:
   а – зона максимальной досягаемости; б – зона досягаемости пальцев при вытянутой руке; в – зона легкой досягаемости ладони; г – оптимальное пространство для грубой ручной работы; д – оптимальное пространство для тонкой ручной работы

   Существует несколько подходов к размещению объектов управления:
   – по частоте: в оптимальных пространствах должны находиться те органы управления, к которым наиболее часто обращается оператор в течение рабочей смены;
   – по важности: в указанных зонах следует размещать те органы управления, которые наиболее важны для точного управления системой «человек-машина-среда»;
   – в соответствии с алгоритмом деятельности оператора: органы управления нужно располагать в такой последовательности, чтобы обращаться ним поочередно, следуя процессу управления системой «человек-машина-среда»;
   – по сопряженности: в непосредственной близости друг от друга следует располагать те органы управления, которые взаимосвязаны.
   Чаще всего органы управления размещаются в зависимости от степени важности и частоты использования. Например, для пользователя персонального компьютера рекомендуется следующее размещение устройств:
   – зона а – б – принтер, сканер;
   – зона б – ЖК-монитор;
   – зона в – манипулятор типа «мышь», рабочая документация;
   – зона г – д – клавиатура.
   Расположение выдвижной полочки для клавиатуры ниже поверхности стола, что приводит к напряжению сухожилий и мышц кисти руки и хроническому растяжению кисти. Клавиатура должна иметь возможность свободного перемещения.
   Зона максимальной досягаемости ограничивается дугами, описываемыми максимально вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе; при этом корпус подается вперед, человек-оператор прижимается грудью к передней кромке стола. Зона максимальной досягаемости неудобна для длительной работы.
   Зона досягаемости пальцев при вытянутой руке ограничивается дугами, описываемыми максимально вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе, корпус остается на месте, имеется возможность работы пальцами.
   Зона легкой досягаемости ладони ограничивается дугами, описываемыми расслабленными руками при движении их в плечевом суставе.
   Оптимальная зона досягаемости моторного поля ограничивается дугами, описываемыми руками при движении их в локтевом суставе. Зона легкой досягаемости может разделяться на оптимальное пространство для грубой ручной работы (ручной инструмент) и оптимальное пространство для тонкой ручной работы (письменные, точные работы, работа с клавиатурой и другими часто применяемыми органами управления). Глубина рабочей поверхности определяется размерами зоны максимальной досягаемости оператора впереди себя. Ширина рабочей поверхности определяется размерами зоны максимальной досягаемости в стороны в положении, когда грудь оператора находится на расстоянии 30–50 мм от передней кромки стола.
   Информационное поле – часть рабочего места оператора, в котором размещены средства отображения информации и другие источники информации, используемые человеком в процессе трудовой деятельности.
   Визуальная информация о наиболее важных параметрах либо основная текущая информация, предназначенная для первостепенной обработки или считывания, должна быть максимально сосредоточена в центральной части экрана. Информация, отражающая качественные изменения и требующая быстрого реагирования, должна отображаться в левом верхнем квадранте информационного поля. Однозначная информация должна предъявляться в одной и той же области экрана.
   За рубежом информационную зону визуального поля в вертикальной плоскости отсчитывают от линии «ухо – глаз», которая, если смотреть сбоку, проходит через отверстие правого уха и внутренний угол правого глаза (рис. 10.2). Угол P между линией «ухо – глаз» и горизонтом должен быть приблизительно 15°. Тогда оптимальный угол обзора находится в диапазоне 25–65° ниже линии уха – глаза – зоны LOSEE (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Построение зоны LOSEE

В нашей практике принято информационные зоны визуального поля располагать, так как это показано на рис. 10.3 (нормальная линия взгляда располагается на 15° ниже линии горизонта).

   Рис. 10.3. Информационные зоны визуального поля

   Оптимальная зона – часть информационного поля, обеспечивающая наилучшее восприятие информации; рассчитывается по отношению к нормальной линии взгляда по вертикали и по отношению к сагиттальной (левой и правой половине) плоскости по горизонтали. Критерием оптимальности является угол обзора.
   Очень часто используемые средства отображения информации следует располагать под углом ± 15° от нормальной линии взгляда в вертикальной и горизонтальной плоскости.
   Важная и наиболее часто применяемая информация должна располагаться в информационной зоне «при повороте глаз без поворота головы».
   Менее важная, редко применяемая информация должна располагаться в информационной зоне «максимальный угол обзора при повороте глаз и головы» (примеры обоснования углов обзора объектов бытовой среды приведены в приложении 3).
   Проекционные средства отображения информации, выводящие информацию на стекло пилотских кабин, щиток шлемофона, переднее стекло автомобиля, не ограничивают оператору обзор внешней среды и не отвлекают его от управления машиной, так как здесь используются прозрачные поверхности. В то же время, поскольку такая информация является оперативно необходимой (относится к важной и часто применяемой), она должна располагаться в информационной зоне «при повороте глаз, без поворота головы».

10.3. Взаимное расположение рабочих мест

   При определении взаимного расположения рабочих мест нужно учитывать следующие обстоятельства:
   – необходимые функциональные (визуальные и звуковые) связи между операторами;
   – углы обзора информационного поля по вертикали и горизонтали, обеспечивающие однозначное восприятие информации;
   – углы наблюдения в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
   – свободное пространство для перемещения операторов и эксплуатации оборудования.
   Такие же требования предъявляются в случае включения в состав используемых технических средств и средств отображения информации коллективного пользования.
   Продемонстрируем на примере (компоновка кухни на основе алгоритма деятельности оператора – рис. 7.1), каким образом можно использовать полезное пространство помещения и установить рациональный доступ ко всем предметам мебели. Планировка не должна препятствовать передвижению между зонами. Она должна сводит расстояние между ними к минимуму. В 1920-е годы в Германии в мастерских Баухауза было проведено исследование, во время которого оценивалась траектория перемещения хозяйки по кухне. Общий путь определялся при помощи нити, клубок которой привязывался к хозяйке и разматывался по мере передвижения. Поэтому исследование получило название «нитевого». Сейчас вместо нити минимальный маршрут движения при приготовлении пищи определяется на основании алгоритма деятельности оператора.
   Такой подход позволяет при разработке проекта интерьера кухни расчетным путем определить оптимальную компоновку, основываясь на принципах минимализации маршрута движения оператора. Ведь очевидно, что рабочее пространство кухни должно быть рационально спланировано, чтобы, приготавливая блюдо, не нужно было тратить время и силы на перемещение за необходимыми продуктами или посудой – иначе говоря, чтобы все «было под рукой».
   Существуют следующие виды планировки кухни:
   • П-образная (мебель и оборудование расставлены вдоль трех стен);
   • угловая (Г-образная) (мебель и оборудование расставлены вдоль двух угловых стен);
   • двухрядная (мебель и оборудование расставлены вдоль двух противоположных стен);
   • однорядная (мебель и оборудование расставлены вдоль одной стены);
   • островная.
   Для проектирования возьмем одинаковый модуль помещения кухни (холодильник, раковина, урна, стол, шкафчик) и рассмотрим примеры реализации алгоритма деятельности оператора для различных компоновочных решений.
   Как было установлено, хозяйка передвигается по следующему маршруту: холодильник – раковина – урна – стол – холодильник– раковина – урна – стол – холодильник – урна – раковина – стол – шкафчик – раковина – стол – холодильник – раковина – стол – холодильник– раковина – стол – холодильник – стол – холодильник – стол.
   Приведем маршрут человека-оператора П-образной кухни (рис. 10.4).

   Примечание. Расстояние от холодильника до раковины – 1200 мм, расстояние от раковины до урны – 600 мм, расстояние от урны до разделочного стола и шкафчиков – 600 мм, расстояние от разделочного стола до холодильника – 1200 мм.
   Рис. 10.4. Маршрут человека-оператора П-образной кухни

   Маршрут человека-оператора состоит из следующих отрезков пути, мм: 1,2 – 1200; 2,3 – 600; 3,4–0; 4,5 – 600; 5,6–0; 7,8 – 1200; 8,9 – 600; 9,10 – 0; 10,11 – 600; 11,12 – 600; 12,13 – 0; 13,14 – 0; 14,15 – 1200; 15,16 – 1200; 16,17 – 600; 17,18 – 0; 18,19 – 600; 19,20 – 0; 20,21 – 1200; 21,22 – 1200; 22,23 – 1200; 23,24 – 600; 24,25 – 0; 25,26 – 1200; 26,27 – 0; 27,28 – 0; 28,29 – 1200; 29,30 – 1200; 30,31 – 0; 31,32 – 0; 32,33 – 1200; 33,34 – 0; 34,35 – 0; 35,36 – 0; 36,37 – 0; 37,38 – 0; 38,39 – 0; 39,40 – 0; 40,41 – 1200; 41,42 – 1200; 42,43 – 0; 43,44 – 1200; 44,45 – 1200. Общая длина маршрута составляет 22 800 мм.
   Рассмотрим маршрут человека-оператора Г-образной кухни (рис. 10.5).

   Примечание. Расстояние от холодильника до раковины – 1200 мм, расстояние от раковины до урны – 600 мм, расстояние от урны до разделочного стола и шкафчиков – 1200 мм, расстояние от разделочного стола до холодильника – 600 мм.
   Рис. 10.5. Маршрут человека-оператора Г-образной кухни

   Маршрут человека-оператора состоит из следующих отрезков пути, мм: 1,2 – 1200; 2,3 – 600; 3,4 – 1200; 4,5–0; 5,6–0; 7,8 – 600; 8,9 – 1200; 9,10 – 0; 10,11 – 600; 11,12 – 1200; 12,13 – 0; 13,14 – 0; 14,15 – 600; 15,16 – 1200; 16,17 – 600; 17,18 – 600; 18,19 – 600; 19,20 – 0; 20,21 – 600; 21,22 – 600; 22,23 – 600; 23,24 – 1200; 24,25 – 0; 25,26 – 600; 26,27 – 0; 27,28 – 0; 28,29 – 600; 29,30 – 1200; 30,31 – 0; 31,32 – 0; 32,33 – 600; 33,34 – 0; 34,35 – 0; 35,36 – 0; 36,37 – 0; 37,38 – 0; 38,39 – 0; 39,40 – 0; 40,41 – 600; 41,42 – 600; 42,43 – 0; 43,44 – 600; 44,45 – 600. Общая длина маршрута составляет 18 600 мм.
   Рассмотрим маршрут человека-оператора двухрядной кухни (рис. 10.6).

   Примечание. Расстояние от холодильника до раковины – 1800 мм, расстояние от раковины до урны – 600 мм, расстояние от урны до разделочного стола и шкафчиков – 1200 мм, расстояние от разделочного стола до холодильника – 1200 мм.
   Рис. 10.6. Маршрут человека-оператора двухрядной кухни

   Маршрут человека-оператора состоит из следующих отрезков пути, мм: 1,2 – 1800; 2,3 – 600; 3,4 – 1200; 4,5–0; 5,6–0; 7,8 – 1200; 8,9 – 1800; 9,10 – 0; 10,11 – 600; 11,12 – 1200; 12,13 – 0; 13,14 – 0; 14,15 – 1200; 15,16 – 2400; 16,17 – 600; 17,18 – 0; 18,19 – 600; 19,20 – 0; 20,21 – 600; 21,22 – 600; 22,23 – 1200; 23,24 – 1800; 24,25 – 0; 25,26 – 600; 26,27 – 0; 27,28 – 0; 28,29 – 1200; 29,30 – 1800; 30,31 – 0; 31,32 – 0; 32,33 – 600; 33,34 – 0; 34,35 – 0; 35,36 – 0; 36,37 – 0; 37,38 – 0; 38,39 – 0; 39,40 – 0; 40,41 – 1200; 41,42 – 1200; 42,43 – 0; 43,44 – 1200; 44,45 – 1200. Общая длина маршрута составляет 26 400 мм.
   Рассмотрим маршрут человека-оператора однорядной кухни (рис. 10.7).

   Примечание. Расстояние от холодильника до раковины – 1200 мм, расстояние от раковины до урны – 600 мм, расстояние от урны до разделочного стола и шкафчиков – 1200 мм, расстояние от разделочного стола до холодильника – 600 мм.
   Рис. 10.7. Маршрут человека-оператора однорядной кухни

   Маршрут человека-оператора состоит из следующих отрезков пути, мм: 1,2 – 1200; 2,3 – 600; 3,4 – 1200; 4,5–0; 5,6–0; 7,8 – 600; 8,9 – 1200; 9,10 – 0; 10,11 – 600; 11,12 – 1200; 12,13 – 0; 13,14 – 0; 14,15 – 600; 15,16 – 1900; 16,17 – 600; 17,18 – 0; 18,19 – 600; 19,20 – 0; 20,21 – 600; 21,22 – 600; 22,23 – 600; 23,24 – 1200; 24,25 – 0; 25,26 – 600; 26,27 – 0; 27,28 – 0; 28,29 – 600; 29,30 – 1200; 30,31 – 0; 31,32 – 0; 32,33 – 600; 33,34 – 0; 34,35 – 0; 35,36 – 0; 36,37 – 0; 37,38 – 0; 38,39 – 0; 39,40 – 0; 40,41 – 600; 41,42 – 600; 42,43 – 0; 43,44 – 600; 44,45 – 600. Общая длина маршрута составляет 18 700 мм.
   Приведем маршрут человека-оператора островной кухни (рис. 10.8).

   Примечание. Расстояние от холодильника до раковины – 1200 мм, расстояние от раковины до урны – 600 мм, расстояние от урны до разделочного стола и шкафчиков – 600 мм, расстояние от разделочного стола до холодильника – 1200 мм.
   Рис. 10.8. Маршрут человека-оператора островной кухни

   Маршрут человека-оператора состоит из следующих отрезков пути, мм: 1,2 – 1200; 2,3 – 600; 3,4 – 600; 4,5–0; 5,6–0; 7,8 – 1200; 8,9 – 1200; 9,10 – 0; 10,11 – 600; 11,12 – 600; 12,13 – 0; 13,14 – 0; 14,15 – 1200; 15,16 – 1400; 16,17 – 600; 17,18 – 0; 18,19 – 1200; 19,20 – 0; 20,21 – 1200; 21,22 – 1200; 22,23 – 1200; 23,24 – 1200; 24,25 – 0; 25,26 – 1200; 26,27 – 0; 27,28 – 0; 28,29 – 1200; 29,30 – 1200; 30,31 – 0; 31,32 – 0; 32,33 – 1200; 33,34 – 0; 34,35 – 0; 35,36 – 0; 36,37 – 0; 37,38 – 0; 38,39 – 0; 39,40 – 0; 40,41 – 1200; 41,42 – 1200; 42,43 – 0; 43,44 – 1200; 44,45 – 1200. Общая длина маршрута составляет 24 800 мм.
   Сопоставляя величину маршрутов для различных компоновочных решений, приходим к выводу, что наиболее подходящий тип кухни для данного блюда Г-образная, наименее подходящий – двухрядная.

10.4. Приборные панели и пульты управления

В ряде случаев для технически сложных объектов основу рабочего места человека-оператора составляет пульт управления с расположенными на нем приборными панелями.
Пульт управления – элемент рабочего места оператора, на котором размещены средства отображения информации и органы управления (рис. 10.9).

   Рис. 10.9. Стандартная форма пульта управления: а – вид сбоку; б – вид сверху

   Пульт управления должен удовлетворять следующим требованиям:
   • диффузное или направленно-рассеянное отражение светового потока, исключающее появление бликов в поле зрения операторов на поверхности пульта управления;
   • соблюдение одного и того же размещения наиболее важных, часто используемых и аварийных средств отображения информации и органов управления на пультах, предназначенных для управления однотипными объектами;
   • панели пультов не должны иметь посторонних элементов, затрудняющих работу оператора или отвлекающих его внимание – например, неоправданные назначением пульта выступы, углубления, разноплоскостность и т. д.
   При определении формы, расположения и размеров пультов управления устанавливаются:
   – форма приборных панелей;
   – взаимное расположение панелей;
   – высота и ширина приборных панелей и пультов;
   – углы наклона панелей;
   – размеры пространства для ног.
   С развитием вычислительной техники в офисах появились новые формы расположения монитора – например, угловые. Дополнительные элементы (принтеры, копировальные аппараты, средства связи) выполняются в виде приставных (подкатных) элементов.
   Расположение монитора в углу стола приводит к правой или левой ориентации оператора. Должна также предусматриваться возможность регулирования экрана, а именно:
   – экран регулируется по высоте на ±30 мм;
   – по наклону в горизонтальной плоскости от –10° до +20°.
   Пюпитр должен иметь по длине и ширине размеры, соответствующие размерам устанавливаемых на нем документов. Угол наклона пюпитра регулируется в пределах 30–70° от вертикального положения. Он устанавливается на одном уровне с монитором и на одинаковом расстоянии от него.
   Пространство для ног определяется: по высоте – высотой бедра над сиденьем плюс высота сиденья; по ширине – шириной бедер с учетом мягких тканей.
   Стандартные размеры пространства для ног показаны на рис. 10.10: высота не менее 600 мм, ширина 500 мм, глубина на уровне колен 450 мм, глубина на уровне вытянутых ног 650 мм.

   Рис. 10.10. Конфигурация и стандартные размеры пространства для ног: а – вид сбоку; б – вид сверху

   При компоновке элементов приборных панелей и пультов управления устанавливаются следующие параметры:
   – размеры зон размещения элементов различной степени важности и частоты использования;
   – способы группирования и выделения функциональных зон и блоков;
   – направления и последовательность расположения функциональных блоков и элементов;
   – расположение связанных элементов;
   – расстояния между элементами приборных панелей и пультов управления.
   Компоновка элементов приборных панелей и пультов управления так же, как и взаимосвязанных рабочих мест, должна основываться на оптимальном передвижении между ними. Это производится путем определения минимального маршрута движения самого оператора, а также минимального маршрута движения рук (пальцев) при выполнении алгоритма деятельности оператора. Такой маршрут предполагает минимальные время и путь, а значит, и экономию сил.
   При расположении органов управления много значит исторически сложившийся стереотип поведения оператора. Клавиши на первых пишущих машинках располагались в 8–10 рядов, их местоположение не было унифицировано. Затем придумали клавишу «Shift» («регистр»), а для набора прописных и строчных букв стали использовать самостоятельные клавиши.
   При быстрой печати нажатые практически одновременно клавиши приводили в ход рычажки, которые цеплялись между собой, печатать было неудобно.
   Первая пишущая машинка была изобретена в США неким Уильямом Бертом в 1830 г. Но первый патент на изобретение пишущей машинки получил Кристофер Лэтем Шоулз в 1868 г. Буквенно-цифровую раскладку предложил его сводный брат, учитель математики. Он развел буквы, которые входят в состав наиболее распространенных в английском языке буквосочетаний, на разные концы клавиатуры. Для потребителей такая раскладка преподносилась как оптимальная с точки зрения минимизации маршрутов движения пальцев, а на самом деле все обстояло наоборот: пальцы должны были все время скакать из одного конца клавиатуры в другой. В 1873 г. К. Шоулз и К. Гидден продали патент компании «Remington», организовавшей массовое производство печатных машинок. Пишущая машинка сыграла решающую роль в эмансипации женщин, так как именно благодаря этому устройству многие из них смогли впервые в жизни работать и получать заработную плату.
   Построение алфавитной части современных клавиатур ПК – QWERTY (по буквам первого верхнего ряда клавиатуры) повторяет клавиатуру печатных машинок братьев Шоулз. Сегодня проблемы цепляющихся рычажков нет, поэтому у проектировщиков клавиатур время от времени возникает соблазн их усовершенствовать, построить по принципам функциональности или частоты использования. Например, в клавиатуре Дворака клавиши с часто используемыми буквами располагаются в центре клавиатуры. Однако в широкой практической деятельности все остается по-старому – сложившийся стереотип поведения операторов признан приоритетным.

10.5. Кресло оператора

   Кресло оператора – элемент рабочего места, который обеспечивает поддержание рабочей позы в положении «сидя».
   Кресла классифицируются по набору конструктивных элементов, по длительности использования, по степени подвижности относительно средств труда, по особенности конструктивных элементов, по степени мягкости, по обеспечению виброзащиты.
   Кресло оператора имеет следующие постоянные элементы: сиденье, спинку, подлокотники, подголовник, подставку для ног.
   При разработке кресла оператора устанавливаются:
   • форма, размеры кресла и его элементов (5-й, 95-й, 50-й перцентиль);
   • способы крепления к полу;
   • способы и диапазоны регулирования положений различных элементов кресла (регулирование должно быть простым и точным без применения специального инструмента);
   • способы ослабления воздействия вибрации и ударных нагрузок;
   • способы фиксации тела оператора (форма кресла, ремни, автоматическая фиксация ног, головы, рук для катапультируемых кресел);
   • конструкция элементов кресла, обеспечивающих быстрое и точное изменение его положения;
   • обеспечение ведения в кресле служебных записей или питания оператора;
   • характеристики материалов элементов кресла.
   Высота сиденья определяется высотой подколенного угла над полом.
   Спинка и сиденье являются опорой туловищу в пояснично-крестцовой и подлопаточной областях, обеспечивая максимальную площадь контакта с телом человека. Форма кресла должна предусматривать такое положение корпуса, которое способствовало бы проявлению естественных изгибов позвоночного столба и не вызывало бы значительного мышечного напряжения. Форма позвоночника у каждого человека имеет индивидуальные особенности, которые генетически передаются последующему поколению, поэтому целесообразна индивидуальная регулировка параметров. Нижняя часть спинки имеет наклон 93–95° для опоры поясницы. Верхняя часть спинки не должна доходить до нижних углов лопаток и имеет наклон около 110°. Изменение угла производится в районе перехода кривизны поясничной опоры в кривизну изгиба для грудного отдела позвоночника – 140–255 мм. Наклон спинки должен регулироваться до 115–135°.
   Опорная поверхность спинки может быть плоской или слегка вогнутой: радиус кривизны поясничной опоры 460 мм, а радиус кривизны грудного отдела позвоночника 620 мм.
   Неполные варианты спинки: высокая, обычная, поясничная, комбинированная.
   Высота подлокотника определяется высотой локтя над сиденьем при угле сгибания 90°, измеренной для 50-го перцентиля.
   Подлокотники должны регулироваться по высоте над сиденьем и расстоянию между собой. Фиксированный угол наклона подлокотников – 0–5°, регулировка возможна до 20°.
   Подголовник должен быть с регулируемыми высотой и углом наклона. Минимальная ширина определяется поперечным диаметром головы (в головном уборе) для 95-го перцентиля.
   Высота сиденья рассчитывается исходя из высоты подколенного угла пользователя над полом (5-й перцентиль), ширина сиденья – исходя из ширины бедер, включая мягкие ткани (95-й перцентиль), + 50 мм.
   Глубина сиденья составляет примерно ¾ длины бедра, посадка должна предусматривать промежуток между краем сиденья и ногой не менее 50 мм. Поверхность сиденья может быть плоской, имеющей наклон до 5°, или профилированной. Профилировка поверхности сиденья создается двумя углами наклона поверхности сиденья – передним, равным 4–5°, и задним, равным 10–15°. Вершина угла расположена на линии, удаленной от заднего края поверхности сиденья на 1/3 его глубины, если ее величина не превышает 450 мм, и на 150 мм в остальных случаях.
   Передний край сиденья имеет форму «water wall», т. е. повторяет форму края водопада.
   Материал сиденья должен иметь следующие характеристики:
   – быть гигроскопичным (пропускать воздух и водяные пары) (например, в автомобильных креслах применяется кожаное покрытие «алькантара»);
   – обладать высокой механической прочностью;
   – обладать низкой теплопроводностью;
   – быть нескользким (шероховатым);
   – быть неэлектризующимся;
   – не изменять своих свойств в условиях нагрева и охлаждения;
   – быть нечувствительным к воздействию солнечных лучей;
   – легко очищаться или иметь немаркую поверхность и цвет;
   – вызывать приятные тактильные ощущения – мягкость, эластичность.
   Сиденье при посадке должно уминаться не более чем на 15 мм. Оптимальная мягкость – такая характеристика сиденья, при которой тело человека занимает правильное положение, нагрузка равномерно распределяется на поверхности опоры. При этом конструкция должна позволять человеку легко менять позу. В то же время элементы повышенной мягкости без жесткой опоры для таза не позволяют занять правильное устойчивое положение и могут создавать условия для искривления позвоночника. Давление определяется с помощью датчиков – «отпечатков» на специальной бумаге.
   Рабочее сиденье при посадке должно иметь глубину вдавливания не более чем 15 мм (средняя масса тела принимается 70 кг). Кресла для отдыха могут иметь бо́льшую глубину вдавливания, большую мягкость; кресло для длительного отдыха, диван бытовой – 30–40 мм; кресло для залов ожидания (в нем можно поспать) – 50–65 мм.
   Знаменитый архитектор Корбюзье предложил в качестве кресла для отдыха шезлонг с жесткой поверхностью, дублирующей формы лежащего человека, но такое кресло не прижилось, так как человек должен постоянно менять положение тела, а жесткая форма мешает это делать.
   Основанием для мягких элементов служат пружины, резиновые ленты. В качестве настилочного материала используются латекс, поролон, волос.
   Механизмы для регулирования должны быть легко досягаемы в положении «сидя», легко управляться и иметь надежную фиксацию. Регулировка по высоте плавная или ступенчатая – 15–25 мм.
   Подставка для ног должна регулироваться по высоте до 150 мм и углу наклона опорной поверхности до 20°. Опорная поверхность подставки для ног должна быть шероховатой или рифленой. По переднему краю предусматривается бортик высотой 10 мм.
   Кресло для общественных мест – зрительские кресла, для конференц-залов, кресла для посетителей. Зрительские кресла должны выдерживать длительный срок эксплуатации, погодные условия, если расположены на открытом воздухе (прочность, негорючесть, стоки для воды, стойкость к солнечному свету). Кресла для конференц-залов оснащаются откидными столиками для записей, дополнительным оборудованием – системами синхронного перевода, голосования. Кресла для посетителей должны отличаться комфортом.
   Кресло в кабинах в связи с недостатком места для перемещения должно иметь следующие особенности:
   – перемещаться по рельсам вдоль пульта с возможностью фиксации в промежуточных положениях;
   – вращаться, быть снабжено откидывающимися подлокотниками или спинкой с удобным доступом;
   – обладать плечевыми и поясными ремнями.
   Офисные кресла должны вращаться, быть оборудованы колесиками (самотормозящими), иметь механизм качания (подлокотники могут отсутствовать).
   Регулировка высоты производится газолифтовым механизмом. Все регулировки должны производиться не вставая с кресла. Положение поясничного валика регулируется по высоте и глубине. Современные модели могут принимать форму тела за счет шарнирного верха спинки и гибкой передней части, повторяя изгибы фигуры.
   Первые офисные кресла – венские стулья (стул № 14) в 1858 г. разработал австриец Микаэль Тоне. Пять основных частей кресла состояли из расщепленного на слои бука. Пластины дерева гнулись при помощи пара. Стул отличался невысокой спинкой; подлокотники, подголовник, подставка для ног отсутствовали. Стандартная высота сиденья была 400–550 мм. Первый полностью пластиковый стул «Универсале» разработал в 1965 г. Джо Коломбо.
   Пассажирское кресло в транспорте должно быть комфортабельным. Кресла делятся на одинарные или сдвоенные.
   Функциональные особенности конструкции пассажирского кресла в транспорте зависят от времени пребывания в кресле:
   – если пассажир находится в кресле до 1 ч, то конструкция кресла может быть упрощенной – каркас из стальных труб, сиденье в виде подушек. В качестве обивки используются искусственная кожа, дерматин, спинка с пластиковым покрытием (даже на таком кресле должны быть ремни безопасности). Комплект ремней может состоять из трехточечных (диагонально-поясничных) или двухточечных (поясных) полос;
   – если кресло необходимо для дальней поездки в течение светового дня, нужна повышенная мягкость подушек, подголовник, возможность регулировки угла наклона спинки (ступенчатая и плавная). Возможна конструкция сдвига сиденья в сторону прохода, наклона и изменения его профиля, трехточечный ремень безопасности, складывающиеся вниз подлокотники со стороны прохода, багажная сетка со стороны спинки и откидной столик для приема пищи, регулируемая опора для ног, контейнер для мелкого мусора, дополнительный подлокотник со стороны окна;
   – если кресло используется для дальней поездки, в том числе ночью, предусматривается возможность трансформации сиденья в спальное место – нижний ряд образуется продольным смещением подушек, а верхний – поворотом спинки из вертикального в горизонтальное положение, высота спинок – 770–850 мм.
   Детское автокресло предназначено для перевозки детей до 12 лет (масса тела до 36 кг). Классифицируются по типоразмерам и способам установки в зависимости от массы тела ребенка. Могут крепиться в салоне автомобиля при помощи стандартных ремней безопасности и специальных скоб, встроенных в сиденье автомобиля.
   Для оценки удобства кресла оператора применяются следующие методы анализа анатомо-физиологических систем организма:
   – реовозография – регистрация электрического сопротивления в зависимости от кровенаполнения сосудов нижних конечностей в области голени (поскольку неудобные, жесткие сиденья вызывают застой крови в конечностях и внутренних органах);
   – электромиография – учет биоэлектрической активности мышц (чем удобнее, тем меньше амплитуда биопотенциала);
   – актография – двигательной активности человека.
   Актография представляет собой регистрацию непроизвольных перемещений или изменений положения тела оператора относительно кресла. Метод заключается в следующем – оператор находится в состоянии покоя (режим ожидания), а информация о его состоянии снимается с тензодатчиков, закрепленных на металлической пластине под сиденьем кресла. В общем случае в актограмме имеются среднеамплитудные (нормальные), низкоамплитудные и высокоамплитудные (повороты тела, смена положения) колебания.
   Частота колебаний зависит от состояния человека-оператора. В нормальном состоянии это 5–12 движений в минуту. Данный показатель определяет наиболее эффективный режим работы.
   Снижение уровня бодрствования (засыпание) характеризуется комфортным уровнем состояния организма, ведущим к потере работоспособности; частота амплитудных колебаний уменьшается до 0–5 колебаний в минуту.
   Состояние неудобства и утомления наступает с частотой колебаний более 12 движений в минуту.

10.6. Оборудование на рабочем месте

   При разработке оборудования на рабочем месте рассматриваются следующие его показатели и требования к нему:
   • показатели системы связи между операторами;
   • акустические характеристики средств коллективной и индивидуальной связи (сигнал/шум – превышение не менее чем на 15 дБ);
   • требования к контрольно-измерительной и поверочной аппаратуре;
   • требования к осветительной аппаратуре;
   • требования к оборудованию, обеспечивающему жизнедеятельность (кондиционеры, обогреватели, вентиляторы, силовые установки и т. п.), сейфы, места хранения.
   В офисе на рабочем месте должны находиться канцелярские принадлежности, подставки для них и документов, полки, мусорная корзина.
   Содержимое стандартных стеллажей и шкафов должно размещаться следующим образом:
   – в зоне 1900–2500 мм хранятся редко используемые предметы (лучше в виде закрывающихся шкафчиков и полок);
   – в зоне 600–850 мм содержаться нетяжелые предметы средних размеров (лучше в виде выдвигающихся ящиков), глубина – 300–320 мм;
   – в зоне 650–1900 мм располагаются нетяжелые предметы частого использования (лучше в виде закрывающихся шкафчиков и открытых полок).

10.7. Инструмент

   Инструмент человека-оператора должен соответствовать следующим требованиям:
   • удобство и безопасность использования;
   • способы хранения;
   • соотнесенность с характеристиками человека.
   Рукоятка – часть ручного инструмента, за которую работающий удерживает его во время работы.
   Характер захвата. Наибольшее усилие в положении «стоя» развивается человеком при движении предмета на себя. При силовой хватке инструмент удерживается захватом частично согнутых пальцев и ладонью; при этом «противодавление» создается большим пальцем. Необходимое усилие для приведения в действие не должно превышать 10 кг.
   При точной хватке инструмент сжимается сгибающейся мышцей пальцев и противостоящим большим пальцем. Необходимое усилие для приведения в действие не должно превышать 2 кг.
   При крюковой хватке объект подвешивается на согнутых пальцах при поддержке (или без поддержки) большого пальца (например, тяжелые инструменты).
   Контурное соответствие между пальцами и поверхностью рукояток недопустимо, так как может вызвать травмы, связанные с давлением на мягкие ткани.
   Форма рукоятки должна максимизировать контакт кожи и ручки. Толщина рукоятки зависит от характера, силы захвата и размаха пальцев руки.
   В начале XX в. на заводах Форда форму рукояток инструмента делали с учетом индивидуальных антропометрических характеристик рабочих. Для этого у каждого, кто поступал на работу в инструментальный цех, снимали слепок руки, чтобы изготовить по этому слепку рукоятку инструмента, удобную для данного человека.
   Длина рукоятки определяется максимальными размерами руки и характером инструмента. Например, короткие ручки неудобны при силовой хватке.
   Женщины имеют меньший размер руки, меньшую хватку, чем мужчины, и приблизительно на 50–70 % меньше силы, чем у них. Поэтому на рабочем месте очень важно обеспечить инструменты, удовлетворяющие требования и мужчин, и женщин.
   Поверхность рукоятки должна быть эластичной, нескользкой, с низкой теплопроводностью.
   Вес устанавливается в зависимости от использования инструмента: одной или двумя руками, кем он применяется (мужчиной или женщиной) и как часто.
   Баланс рассчитывается исходя из требований к травмобезопасности конструктивных элементов инструмента.
   Большинство населения в западном полушарии предпочитает работать правой рукой, но все люди в большей или меньшей степени владеют и левой, поэтому инструмент должен предусматривать использование обеих рук.
   Инструмент должен находиться в специальных шкафах (тумбочках), столиках, расположенных рядом с оборудованием. Шкафы, предназначенные для хранения инструмента на рабочем месте, напоминают картотечный шкаф. Его конструкция позволяет работнику не тратить время на поиски материала и инструмента – все на виду, легко извлекается. Каждый ящик подписан, а шкаф расположен на оптимальном расстоянии от работника. В помещении должно быть хорошее освещение.
   Ручка – предмет или его часть, специально предназначенная для захвата, удержания или приведения в действие с целью изменения положения какого-либо элемента мебели.
   На ощупь различается 14 форм ручек. Две ручки одинаковой формы, имеющие разный размер, должны отличаться по размеру не менее чем на 20 %.
   В конструкции мебели применяется несколько разновидностей ручек в зависимости от формы и типа захвата:
   – ручка-кнопка;
   – ручка-планка;
   – ручка-раковина;
   – ручка-скоба;
   – ручка-рейлинг;
   – ручка-фаль (снабжена замком, открывающимся при нажатии на нее).
   Минимальный диаметр стержня, который захватывается рукой человека, должен составлять 10 мм (при усилии открывания до 18 кг и увеличиваться при бо́льших усилиях). Внутренний размер ручки-скобы для захвата – 96–114 мм, а для захвата пальцами – не менее 41 мм. Расстояние от поверхности, на которой закреплена ручка-скоба, при захвате рукой должно составлять 38–50 мм, при захвате пальцами – 22–30 мм.
   Пользователи могут представлять разные национальные, половые и возрастные группы. Если имеется такая возможность, то целесообразно изготовление фурнитуры, рассчитанной на индивидуальные антропометрические параметры.

   Контрольные вопросы
   1. Каким образом осуществляется пространственная организация рабочего места?
   2. Как определяется понятие «рабочая поза»?
   3. Каковы преимущества и недостатки наиболее распространенных рабочих поз?
   4. Что является основанием для того, чтобы считать рабочую позу оптимальной для данного вида деятельности?
   5. Какие условия необходимо выполнить для сохранения длительной работоспособности человека?
   6. Что представляет собой моторное поле рабочего места?
   7. Какими характеристиками человека определяются зоны моторного поля?
   8. Какие работы рекомендуется выполнять в различных зонах моторного поля?
   9. Чем определяется скорость и точность рабочего движения?
   10. Что включают в себя пространственные характеристики движения?
   11. Почему клавиатура ПЭВМ не является эргономичной?
   12. Как влияют биомеханические особенности двигательного аппарата человека на траекторию рабочего движения и прилагаемые усилия?
   13. Какую роль в организации рабочего места играет информационное поле?
   14. Что является критерием оптимальности информационного поля?
   15. По каким принципам размещается информация в различных зонах информационного поля?
   16. Какие требования предъявляются к взаимному расположению рабочих мест?
   17. Когда применяются пульты управления в качестве элементов рабочего места?
   18. По каким признакам производится классификация рабочих кресел?
   19. Какие постоянные элементы должно иметь кресло оператора?
   20. Каким образом метод перцентилей используется для выбора параметров кресел?
   21. Чем определяется оптимальная мягкость сиденья?
   22. Какие методы используются для оценки комфортабельности кресел?
   23. Какое оборудование необходимо иметь на рабочем месте?
   24. Какими качествами должен обладать инструмент, используемый на рабочем месте?
   25. Какие способы захвата инструмента существуют?
   26. Какие характеристики рукояток делают их эргономичными?

11. Общие эргономические требования к обитаемым помещениям и факторам внешней среды

11.1. Форма и объем помещения

   Форма и объем помещений должны соответствовать следующим условиям:
   • обеспечение наилучшей рабочей позы и досягаемости оператора к элементам оборудования и помещения;
   • объем помещения с учетом количества операторов и потребляемого воздуха.
   Высота помещений от пола до потолка считается пригодной для работы, если она не менее 2,5 м, высота залов столовых, залов совещаний и административных помещений вместимостью более 75 человек должна быть не менее 3 м.
   Важным гигиеническим требованием является достаточность объема и площади помещений в расчете на одного работающего. Площадь административных помещений следует принимать из расчета 4 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на одного работника управления и 6 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на одного работника конструкторского бюро. В случае, если на рабочем месте имеют место вредные и (или) опасные производственные факторы, эти параметры могут быть другими. Например, для работающих на персональном компьютере объем помещений рассчитывается исходя из 20 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, а площадь – 6,0 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на одно рабочее место. В настояще время распространены офисные помещения открытого типа, когда все работники размещены в одном большом помещении. Они имеют свои достоинства и недостатки. Возникли в США, когда идею конвейерного производства решили перенести на административные помещения. Рабочие места могут располагаться организованными рядами или группами, объединенными по принципам функциональной необходимости. Изменение условий труда стало мотивирующим фактором для продвижения по служебной лестнице: такие работники получали свои отгороженные кабинеты. Главный босс размещался в кабинете с круговым обзором, чтобы приглядывать за работой остальных. Переносные стенки высотой полтора метра создают видимость индивидуального пространства.
   В перспективе офис вообще может обойтись без столов. Современные люди предпочитают неформальную обстановку, когда для работы нужен лишь компьютер, удобное сиденье и чашечка кофе. Поэтому работа может выполняться на дому либо офис организован по принципу домашнего помещения – удобный диван, кофейный столик, шезлонг, для работы можно отправиться в библиотеку, оранжерею и т. д. Площадь кабинетов руководителей подразделений, управлений и конструкторских бюро должна составлять не более 15 % общей площади рабочих помещений.
   При кабинетах руководителей предприятий и кабинетах их заместителей следует предусматривать приемные, площадь которых входит в площадь, предназначенную для кабинетов. Площадь каждой приемной – не менее 9 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

.
   Площади помещений для приема и выдачи заказов копировально-множительных служб следует принимать из расчета 6 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на одно рабочее место. Помещения фотокопирования и светокопирования должны быть защищены от попадания прямых солнечных лучей. Площади помещений машинописных бюро следует принимать из расчета 4 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на одно рабочее место.
   Ранее мы рассматривали примеры по определению объема производственных помещений в зависимости от потребляемого кислорода, а также состояние воздушной среды, в частности содержание вредных веществ в воздухе.
   Кроме того, объем помещения зависит от построения систем отопления, вентиляции, кондиционирования.

11.2. Элементы, обеспечивающие вход в помещение и выход из него, перемещение людей внутри, оборудование помещений

   Элементы, обеспечивающие вход в помещение и выход из него, перемещение людей внутри (двери, люки, трапы, лазы и др.), и оборудование помещений должны учитывать:
   – количество, расположение, площади и формы проходов, лазов, люков, иллюминаторов, создающих условия для достаточно естественного освещения, обзора внешних объектов, быстрого освобождения помещений, а также усилия для перемещения дверей и их конструкций;
   – углы наклона и размеры проходов, лестниц, пандусов;
   – обозначения для однозначного восприятия понятий «верх-низ», «опасная зона», «зона отдыха» и т. п.;
   – характеристики (шероховатость, теплопроводность, гигроскопичность, упругость) покрытий полов и других поверхностей помещений.
   Для полов применяются дощатое покрытие, паркет, линолеум и т. п.
   Места скопления людей – например, зрителей театрально-зрелищных организаций – привносят свою специфику в организацию помещений. Есть специальная наука – crowd safety, помогающая регулировать настроение толпы. Например, как организовать выход зрителей после концерта или театральной постановки? Ведь часто публика свистит и хлопает, не хочет расходиться. После комплемента актеров, исполнения ими произведений на бис на сцене и в зале включается дежурный свет, начинает играть отвлеченная фоновая музыка. Выход зрителей нужно организовать так, чтобы сначала спустились верхние трибуны, а потом партер.
   В местах больших скоплений людей следует предусмотреть элементы, обеспечивающие вход в помещение и выход из него, а также движение зрителей внутри помещения. Элементы помещения (колонны, перила, поручни) должны разделять толпу, организовывать разветвление помещений; нельзя блокировать запасные выходы и двери.
   На предприятии количество и ширина проходов, лестниц, дверей должны предусматривать исключение встречных потоков в периоды начала и окончания смен, а также на случай аварийных ситуаций. Двери со стороны выхода могут делаться по принципу «толкай вперед». Для этого вместо ручек предлагается широкая пластина для толкания (защелки в таком случае отсутствуют, и дверь свободно двигается на петлях).
   Ширина проходов должна быть не менее размаха рук, согнутых в локтях (95-й перцентиль). Количество проходов, лестниц, дверей, их ширина должны проектироваться таким образом, чтобы исключить встречные потоки людей в период начала и окончания смен, а также на случай аварийных ситуаций.
   Выходы из зданий и входы в них должны быть размещены в зависимости от климатических воздействий (входы расположены с подветренной стороны; козырьки от дождя, двери-автоматы и т. д.) При входе в здания должны находиться навесы, ветрозащитные стенки, приспособления для чистки обуви. Вход в здание следует сопровождать тамбуром, который будет служить шлюзом для перехода с холодной улицы в теплое пространство дома.
   Вестибюль следует планировать из расчета 0,2 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на одного работающего в наиболее многочисленной смене, но не менее 18,0 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

.

11.3. Цветовое решение помещений, влияние запаха

   Поиск цветового решения помещения в процессе эргономического обеспечения имеет несколько этапов:
   • определение функционального назначения помещения;
   • выбор общего стиля помещения;
   • разбивка помещения на рабочие зоны;
   • расстановка света;
   • подбор отделочных материалов;
   • подбор элементов фурнитуры и элементов отделки.
   Главная задача цветовой гаммы – помогать в создании рабочей обстановки, стимулировать активность, снижать утомляемость, повышать внимательность и сосредоточенность, уменьшать нервное напряжение.
   Теплые цвета действуют возбуждающе, повышают работоспособность.
   Желтый цвет положительно влияет на умственную активность. Он умеренно тонизирует и помогает интеллектуальной работе, улучшает пищеварение, стимулирует желудок, производит впечатление тепла и уюта, помогает концентрировать внимание и визуально увеличивает пространство.
   Красный цвет активный; при долгом воздействии вызывает возбуждение, переходящее в агрессивность, но небольшие акценты красного (предположим, какие-то канцелярские аксессуары) разбудят активность сотрудников. Близкий к красному розовый цвет расслабляет, действуют успокаивающе.
   Оранжевый цвет, как и оранжевое освещение, хорошо стимулирует аппетит (его можно успешно использовать в столовой). Вообще в столовой неуместны «кричащие» или особенно резко контрастирующие цвета. Гармоничнее всего выглядят спокойные, сдержанные светлые оттенки, преобладающие в оформлении стен и потолка, в мебели, в посуде.
   Коричневый и терракотовый (красно-коричневый) цвета зрительно уменьшают помещение, поэтому пропорции удлиненной комнаты можно улучшить благодаря окраске торцевых сторон в эти цвета.
   Холодная гамма расширяет пространство, помогает сосредоточиться и самоуглубиться. Стены «раздвигаются» удаляющими светлыми холодными тонами – серо-голубым, жемчужным, водно-зеленым.
   Основной цвет для офиса должен быть нейтральным и легким (яркий, насыщенный цвет повышает раздражительность, работоспособность падает). Это не означает, что нужно совсем отказаться от ярких или темных цветов. Активные цветовые акценты в офисе нужны, чтобы стимулировать и взбадривать, но с ними нужно обращаться очень осторожно, тщательно дозировать.
   Голубой цвет успокаивает, позволяет сосредоточиться. Споры и конфликты среди голубых стен проходят мягче, «острые углы» сглаживаются.
   Синий, фиолетовый, черный угнетающе действуют на психику. Продолжительное воздействие этих цветов может вызвать депрессию. Но для спальни синие тона идеальны. Синие поверхности создают ощущение удаленности.
   Интерьер, решенный в оттенках синего, вызывает ассоциацию с покоем, а в цветовом сочетании (синий и белый) часто ассоциируется с загородными домиками и комнатами с видом на море.
   Разнообразные оттенки серого цвета, чуть подцвеченные, позволяют создать спокойную рабочую обстановку, настроиться на деловой лад.
   Зеленый успокаивает и располагает к общению, его применяют для зон отдыха. Интерьер в светло-зеленых тонах способствует сосредоточенности и плодотворной работе, но это спокойствие может перейти в равнодушие и лень.
   Существует целая гамма оттенков зеленого цвета: цвет листвы; цвет сине-зеленый, вызывающий ассоциации с океаном; цвет незрелого лимона, изумрудный. В этой гамме можно выделить и экстремальные цвета – ядовитые. Такие оттенки зеленого небезопасны – они быстро утомляют зрение.
   Для цветового решения помещения имеет значение расположение окон:
   – если окна выходят на юг, то колорит помещений принято делать в светлых холодных тонах (зеленовато-голубой или светло-голубой, зеленый);
   – если на север – то помещение можно «утеплить», используя желтый и прочие теплые оттенки (светло-оранжевый, оранжево-желтый, красновато-оранжевый). Цвет, конечно, не согреет физически, но создаст иллюзию тепла, которая повлияет на субъективные ощущения людей в помещении;
   – окна, расположенные на восток, требуют холодно-теплых тонов (желто-зеленый, салатовый, красновато-оранжевый);
   – окна, расположенные на запад, предполагают такие же холодно-теплые тона (желто-зеленый, голубовато-зеленый, зеленый), как и окна, расположенные на восток.
   Цвета выглядят по-разному при искусственном и естественном освещении. При переходе к электрическому свету теплые цвета светлеют, а холодные темнеют: красный цвет становится насыщенным, оранжевый приближается к красному, голубые тона зеленеют, светло-желтые светлеют (кажутся совсем белыми).
   Есть цвета, которые могут изменить восприятие, как бы «уменьшить» воздействие вредных производственных факторов – например, для шумных помещений целесообразно применение ненасыщенных холодных цветов (светло-синий, серо-голубой).
   Для того чтобы нейтрализовать запахи, нужно использовать цвета с противоположным психологическим воздействием. Сладкий запах можно успокоить «холодными» цветами – голубым или оттенками зеленого в сочетании с белым и черным. С горькими запахами справятся «светлые» тона – желтые, оранжевые, розоватые. Слишком неприятные запахи нейтрализуются стерильностью – блестящим белым или аккуратным серым.
   Черный цвет нейтрализует повышенную температуру.
   Если в помещении люди постоянно перемещаются (создают мельтешение в поле зрения), нейтрализовать их движение можно крупным броским пятном – например, яркой картиной или плакатом на стене. В цветах используются спокойные пастельные (светлые) тона.
   Цветовое оформление помещения зависит от вкусовых предпочтений членов коллектива.
   Чем выше интеллект, тем более сложные, утонченные оттенки предпочитаются. В этой ситуации лучше не предлагать открытых синих тонов или кричащих оранжевых, но и простые цвета могут вызывать скуку.
   С возрастом тяга к спокойным цветам увеличивается. Молодым будет неинтересно в обстановке тонко сгармонизированных приглушенных тонов, а для опытных сотрудников постарше это комфортная среда.
   Флегматичных разбудят акценты красного и оранжевого, чересчур активных успокоит сине-зеленая гамма.
   Если человек работает с большим потоком разнообразной зрительной информации (с текстами или с мелкими знаками), необходимо обеспечить ему возможность снимать зрительное напряжение на больших, ровно окрашенных цветных интерьерных плоскостях – без фактуры и мелких деталей, с нерезкими контрастами, т. е. руководствуясь принципом взаимодополнения. Если работа монотонная, интерьер должен быть «живым», разнообразным.
   Для ряда технологических процессов важное значение имеет отделка помещений – в частности, использование материалов, которые не собирают яды и не превращаются со временем в источник их выделения. Например, при использовании в производстве ртути стены покрывают либо плитками, либо эмалевыми и масляными красками.
   Для комплексного воздействия на анализаторы человека рекомендуются следующие запахи в зависимости от функционального назначения помещения:
   – для прихожей – чабреца, лимона, бергамота – они создают ощущение тепла и комфорта;
   – в гостиной – грейпфрута, мандарина – для создания дружественной обстановки, ванили и корицы – для гармоничных взаимоотношений, приятного общения;
   – на кухне – лимона, мяты, розмарина (они нейтрализуют бытовые запахи), шоколада и специй (способствуют ощущению спокойствия и благополучия);
   – в спальне – розы, белой акации – для романтических отношений, сандала – для релаксации, можжевельника, розмарина, лаванды – от бессонницы;
   Лишние запахи перед этим следует максимально нейтрализовать и снизить их уровень.

11.4. Классификация факторов среды, воздействующих на организм человека

   Комфортность среды на рабочем месте оператора характеризуется условиями его труда, связанными с наличием вредных и (или) опасных производственных факторов.
   Условия труда – совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда.
   Вредный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на организм работающего человека в определенных условиях может привести к заболеванию, снижению работоспособности и (или) отрицательному влиянию на здоровье потомства.

   Примечание. В зависимости от количественной характеристики (уровня концентрации и др.) и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может стать опасным.

   Производственный фактор может быть фактором производственной среды, а может быть и конструктивным элементом оборудования.
   Опасный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме, острому отравлению или другому внезапному резкому ухудшению здоровья или смерти.
   Предельно допустимое значение вредного производственного фактора – предельное значение величины вредного производственного фактора, воздействие которого при ежедневной регламентированной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к снижению работоспособности и заболеванию как в период трудовой деятельности, так и в последующий период жизни, а также не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье потомства.
   По природе своего действия факторы подразделяются на следующие группы: физические, химические, биологические, психофизиологические.
   Для химических факторов применяется понятие «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (ПДК), а для физических факторов – «Предельно допустимый уровень» (ПДУ).
   К физическим производственным факторам, влияющим на человека, относятся:
   – движущиеся машины и механизмы;
   – подвижные части производственного оборудования;
   – шум;
   – вибрация (общая и локальная);
   – инфразвук;
   – ультразвук;
   – электромагнитные поля радиочастотного диапазона;
   – электрические поля промышленной частоты;
   – электростатические поля;
   – лазерное излучение;
   – ионизирующее излучение;
   – освещенность;
   – ультрафиолетовое излучение;
   – микроклимат производственного помещения (температура воздуха, скорость движения воздуха, относительная влажность воздуха, интенсивность инфракрасного (теплового) излучения);
   – аэроионизация воздуха;
   – атмосферное давление (повышенное, пониженное).
   Использования гранита в строительных материалах следует избегать, поскольку это природный радиоактивный материал (уровень радиоактивного излучения достигает более четырех уровней естественного фона).
   Химические производственные факторы классифицируются по характеру своего воздействия на организм человека:
   – токсические;
   – раздражающие;
   – канцерогенные;
   – мутагенные и др.
   Выделяемый из некоторых строительных материалов в виде пыли асбест является канцерогенным веществом, поэтому присутствия асбеста в строительных материалах следует избегать. C 2005 г. применение асбеста в Европейском Союзе запрещено.
   Химические производственные факторы по способу проникновения в организм человека подразделяются:
   – на проникающие через органы дыхания;
   – желудочно-кишечный тракт;
   – кожные покровы и слизистые оболочки.
   Химические факторы проявляются в воздухе в виде вещества (пары, газы и аэрозоли). В производственных условиях они вызывают нарушение нормальной жизнедеятельности организма, являются причиной острых и хронических интоксикаций.
   Действие кислорода и углекислого газа на организм человек хорошо известно. Они участвуют в регуляции дыхания, кровообращения, газообмена и т. д. При недостатке углекислого газа (CO -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

), когда его концентрация менее 0,03 %, нарушается работа многих органов, а при избытке, когда концентрация CO -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

более 1,5 %, ощущаются наркотическое действие, головные боли и т. д.
   По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности, которые устанавливают в зависимости от их предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны:
   • 1-й класс. Вещества чрезвычайно опасные (предельно допустимая концентрация менее 0,1 мг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). К ним относятся белила свинцовые (на основе соединений свинца), которые являются основой многих красок, соединения кобальта применяются для красок синей гаммы, пайка (места паяных соединений следует покрывать лаком), цианиды (используют при покрытии драгоценными металлами, производстве мельхиора).
   • 2-й класс. Вещества высокоопасные (предельно допустимая концентрация 0,1–1,0 мг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). К ним, например, относятся белила цинковые (на основе оксида цинка);
   • 3-й класс. Вещества умеренно опасные (предельно допустимая концентрация 1,1–10 мг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). К ним, например, относятся красители органические, растворители – ксилол, толуол, спирт метиловый, отделочные материалы – шпатлевка на уксусном растворе (уксусный ангидрид);
   • 4-й класс. Вещества малоопасные (предельно допустимая концентрация более 10,0 мг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). К ним, например, относятся белила титановые (титана диоксид), растворители – ацетон, бензин, спирт этиловый.
   Биологические производственные факторы, влияющие на организм человека, включают биологические объекты:
   – патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы простейшие и т. д.) и продукты их жизнедеятельности;
   – микроорганизмы (растения, животные);
   – естественные компоненты организма человека.
   Психофизиологические производственные факторы определяются показателями тяжести и напряженности трудового процесса.
   Основными показателями тяжести трудового процесса являются:
   – величина физической динамической нагрузки (физическая динамическая нагрузка [17 - Курсивом выделены показатели тяжести и напряженности трудового процесса, аналогичные либо дополнительно установленные СанПиН № 11-62002 РБ.]);
   – разовая величина груза, поднимаемого вручную (масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную);
   – статическая нагрузка;
   – рабочая поза и перемещение в пространстве (рабочая поза; наклоны корпуса; перемещения в пространстве, обусловленные технологическим процессом);
   – темп работы (стереотипные рабочие движения);
   Основными показателями напряженности трудового процесса являются:
   – интеллектуальные нагрузки;
   – напряженность внимания (сенсорные нагрузки);
   – напряженность анализаторных функций (сенсорные нагрузки);
   – монотонность (монотонность нагрузок);
   – эмоциональное напряжение (эмоциональные нагрузки);
   – эстетический дискомфорт;
   – физиологический дискомфорт;
   – сменность (режим работы).

11.5. Вентиляция, кондиционирование, обогрев рабочего места

   Системы вентиляции и кондиционирования воздуха предназначены для обеспечения нормируемых метеорологических условий и чистоты воздуха на рабочих местах.
   Состав воздуха рабочей зоны должен в максимальной степени соответствовать естественной среде и во многом зависит от количества поступающего свежего атмосферного воздуха.
   Жалобы на духоту и нехватку кислорода отмечаются нередко как в помещениях с недостаточным естественным воздухообменом, так и в помещениях, уже оснащенных различными системами вентиляции и кондиционирования воздуха. Подвижность воздуха влияет на теплопотери организма человека.
   Значение подвижности воздуха выбирается в зависимости от характера деятельности человека, состояния внутренней среды помещения, распределения температур и влажности по объему помещения, наличия застойных зон и т. д. Подвижность воздуха зависит от способа организации воздухообмена, типа воздухораспределительного устройства, скорости выпуска воздуха и его расхода.
   Действующими санитарными нормами регламентируется подача в административное помещение на одного человека 20–60 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/ч свежего (приточного) воздуха.
   По способу организации воздухообмена вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной.
   Общеобменную вентиляцию применяют в тех случаях, когда вредные вещества выделяются в небольших количествах и равномерно по всему помещению.
   Местная вентиляция предназначена для отсоса вредных выделений в местах их образования.
   Комбинированная вентиляция предусматривает одновременную работу местной и общеобменной вентиляции.
   В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция бывает естественной и механической.
   При естественной вентиляции воздух перемещается под влиянием естественных факторов: теплового напора или действия ветра.
   При механической вентиляции воздух перемещается с помощью вентиляторов, эжекторов и др. Сочетание естественной и искусственной вентиляции образует смешанную систему вентиляции.
   В зависимости от назначения вентиляции (подача – приток воздуха в помещение или его удаление – вытяжка из помещения) вентиляция бывает приточной и вытяжной. При одновременной подаче и удалении воздуха вентиляция называется приточно-вытяжной.
   При неорганизованной вентиляции воздух подается и удаляется из помещения через поры наружных ограждений зданий (инфильтрация), а также через форточки, окна, открываемые без всякой системы. Естественная вентиляция считается организованной, если направления воздушных потоков и воздухообмен регулируются с помощью специальных устройств. Систему организованного естественного воздухообмена называют аэрацией.
   Аварийная вентиляция представляет собой самостоятельную установку и имеет большое значение для обеспечения безопасности эксплуатации взрыво– и пожароопасных производств и производств, связанных с использованием вредных веществ. Для автоматического включения аварийную вентиляцию объединяют в блок с автоматическими газоанализаторами, настроенными либо на величину ПДК вредного вещества, либо на определенный процент от величины нижнего концентрационного предела взрываемости (взрывоопасные смеси). Должен быть предусмотрен дистанционный пуск аварийной вентиляции пусковыми устройствами, расположенными у входных дверей снаружи помещения. Аварийную вентиляцию всегда устраивают только вытяжной, чтобы предотвратить переток вредных веществ в соседние помещения.
   При внутренней планировке помещений и размещении оборудования необходимо предусматривать изоляцию процессов, сопровождающихся вредными и (или) опасными производственными факторами. В цехах, имеющих большую ширину, вредные участки должны располагаться вблизи наружных стен для использования наружного проветривания.
   Для поддержания параметров воздуха в пределах, обеспечивающих комфортные условия в зонах пребывания людей, применяется кондиционирование.
   Кондиционирование – это нагревание или охлаждение, увлажнение или осушка воздуха и очистка его от пыли.
   Различают системы комфортного кондиционирования, обеспечивающие в помещении постоянные благоприятные условия для человека, и системы технологического кондиционирования, предназначенные для поддержания в производственном помещении требуемых технологическим процессом условий (например, в парниках, при производстве микросхем).
   Чрезмерная влажность воздуха вызывает усиленное потоотделение и утомление: дыхание учащается, человек все больше поглощает влаги через легкие и все больше выделяет жидкости в виде пота. В сочетании с высокой температурой высокая влажность может привести к перегреву организма. Такая ситуация свойственна для жарких летних месяцев.
   Нижняя допустимая граница влажности составляет около 20 %. При более низких значениях влажности существенно возрастают дискомфорт и опасность заболевания ринитами и фарингитами у людей, постоянно находящихся в условиях пониженной влажности воздуха в помещении.
   Устройства для обогрева или охлаждения могут размещаться в зависимости от условий работы в отдельных помещениях, в помещениях для отдыха в рабочее время или на рабочих местах. Помещения для обогревания работников устраиваются максимально близко к рабочим местам. В помещении предусматривают установки контактного, конвекционного или лучистого обогрева, а также калориферные установки для 10–15 минутного подсушивания рукавиц, организуют условия для приема горячего чая или кофе (наличие титана или кипятильника).

11.6. Основные требования к освещению

   Световое оформление интерьера важно не только для здоровья глаз – оно стимулирует работу головного мозга и способствует хорошему отдыху. Человек зависит от освещения: яркий свет вызывает желание действовать, недостаток света – желание спать. Плохое освещение приводит к напряжению зрения, преждевременному утомлению, ослабляет внимание. Чрезмерное освещение ослепляет, вызывает раздражение и резь в глазах.
   Поле зрения должно освещаться равномерно, так как яркий свет в районе периферийного зрения значительно увеличивает зрительную напряженность. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать оператора. Освещение любого пространства формируется не только с помощью светильников, но и с помощью всех присутствующих в интерьере поверхностей, от которых отражается свет – стен, пола, потолка, полированных или зеркальных дверей. В то же время источники света, такие, как светильники и окна (которые дают отражение от различных поверхностей – блики), значительно увеличивают напряженность и снижают точность распознавания информации, особенно при продолжительной работе. В помещениях, где находится компьютер, необходимо обеспечить следующие величины коэффициента отражения: для потолка – 0,6–0,7, для стен – 0,4–0,5, для пола – около 0,3, для рабочей поверхности – 0,45–0,5, для других поверхностей и рабочей мебели – 0,3–0,4.
   Существует три вида освещения – естественное, искусственное и совмещенное (естественное и искусственное вместе).
   Естественное освещение – освещение помещений дневным светом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях помещений. Естественное освещение является наиболее подходящим для человека. Солнечный свет бодрит, дает ощущение силы и здоровья, возбуждает центральную нервную систему. Он активизирует обменные процессы, регулирует биоритмы. Для защиты от избыточной яркости окон могут быть применены солнцезащитные устройства: светоотражающие пленочные покрытия, шторы и экраны, чтобы максимально использовать площадь окон; шторы, особенно плотные, должны быть устроены так, чтобы днем их можно было раздвинуть за пределы окон. Естественное освещение меняется в широких пределах в зависимости от времени дня, времени года и других факторов и поэтому нуждается в дополнении искусственным.
   Добиться аналогичного эффекта с помощью какого бы то ни было искусственного источника света очень сложно, поскольку орган зрения сформировался в условиях естественного освещения. Искусственное освещение бывает двух видов: общее и комбинированное. В последнем случае к общему освещению добавляется местное.
   Общее освещение предназначено для освещения всего помещения. Оно может быть равномерным или локализованным; создает световую атмосферу в помещении, зрительно объединяет его функциональные зоны в целостную композицию интерьера.
   Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей. Оно может быть стационарным и переносным. Применение только местного освещения в производственных помещениях запрещается. В бытовых помещениях местное освещение создает уют, способствует отдыху после трудового дня.
   Спектральный состав искусственного освещения должен быть близок к естественному.
   С 1 января 2011 г. на территории Российской Федерации не допускается продажа электрических ламп накаливания мощностью 100 Вт и более в связи с их большим энергопотреблением. С 1 января 2014 г. в России могут быть запрещены и лампы накаливания мощностью 25 Вт и более.
   В производственных условиях в качестве источников искусственного освещения обычно используются люминесцентные лампы, которые попарно объединяются в светильники и располагаются над рабочими поверхностями равномерно. При этом расположение не должно вызывать блики. Использование в освещении светодиодов в перспективе позволит не только выбирать спектральный состав света, но и применять в качестве источников света большие поверхности – стены, потолок, окна, мебель, одежда. Технология позволяет сделать их какой угодно формы: тонкими, изогнутыми, растягивающимися. Окна смогут днем пропускать дневной свет, а вечером его имитировать вместе с различными видами и движущимся изображением.
   Светодиодные лампы (LED) являются энергосберегающими (используют на 85 % энергии меньше, чем обычные лампы накаливания), имеют большие сроки службы (до 10 лет), что полностью окупает их высокую стоимость. Однако есть сведения, что энергосберегающие светодиодные лампы, излучающие синий и фиолетовый свет, отрицательно действуют на сетчатку глаза.
   Кроме рабочего освещения, нормами предусмотрено устройство аварийного, охранного и дежурного освещения.
   Требования и нормы освещенности регламентированы ТКП 45-2.04-153-2009 «Естественное и искусственное освещение. Строительные нормы проектирования».
   Аварийное освещение подразделяется на освещение безопасности и эвакуационное.
   Освещение безопасности предусматривается в тех случаях, когда отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования могут привести к взрыву, пожару, нарушению технологического процесса и т. п.
   Эвакуационное освещение предназначено для безопасной эвакуации людей.
   Охранное освещение предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.
   Дежурное освещение – освещение в нерабочее время.
   Декоративное освещение придает любому интерьеру законченность и привлекательность, служит для акцентирования наиболее выигрышных деталей обстановки, зависит от типа используемых осветительных приборов и приемов, которые помогают визуально увеличивать, сужать или расширять пространство в зависимости от поставленной цели.
   Светильники приятных красноватых тонов могут хорошо подойти для прихожей и гостиной. Если они дают мягкий и не слишком насыщенный свет, то это будет способствовать хорошему настроению, мобилизации сил и внимания. Коричнево-красный цвет успокаивает, вызывает ощущение умиротворенности. Использование в гостиной бра и торшеров с источниками зеленого цвета или с абажурами зеленых оттенков может создать дружественную, уютную атмосферу.
   Не стоит устанавливать синее освещение в столовой – такой свет негативно «контактирует» с пищей, делая ее внешне неаппетитной. Синее освещение, особенно его глубокие тона, не подходит и для гостиной – его нельзя использовать для подсветки зеркала в прихожей, поскольку в этой составляющей света крайне невыигрышно смотрятся лица. Но в небольших количествах оттенки голубого света вызывают приятное состояние расслабления, умиротворения, ассоциируясь с чистым голубым небом.
   Потолок, подцвеченный голубым светом, зрительно «приподнимает» стены, создает ощущение простора. Синий цвет очень многогранен и имеет широкий диапазон оттенков – от холодного бирюзового, тяготеющего к зеленому, до теплого розовато-лилового, и у каждого из них свое особое настроение. При поглощении синего света в организме улучшается ток крови, активируется дыхание каждой клетки, перенос кислорода увеличивается, что стимулирует обмен веществ и активизирует иммунную систему. Кроме того, синий свет убивает болезнетворные вирусы и бактерии.
   Зимой сокращение светового дня провоцирует стресс. Механизм реагирования на циклические изменения в световом режиме заложен самой эволюцией. От предков – животных нам достался эпифиз – участок, помещенный в самый центр мозга и связанный зрительным нервом с глазами. Как только естественное освещение уменьшается, эпифиз начинает вырабатывать гормон мелатонин, который угнетает всю систему жизнедеятельности организма, давая сигнал к зимней спячке. Разрушается же мелатонин под действием яркого естественного света, в отсутствие которого врачи советуют больше есть фруктов с содержанием витаминов, не жалеть электроэнергии, носить яркую одежду и гулять при свете дня.
   В целях светотерапии швейцарский психолог Макс Люшер советовал окружать себя вещами определенных цветов и пользоваться лампами, дающими нужный свет.

11.7. Социально-бытовые факторы, влияющие на организм человека

   Социально-бытовые факторы предполагают соответствие помещения и организации рабочих мест характеру и степени группового взаимодействия, т. е. совместной деятельности человека по управлению системой «человек-машина-среда». Данные факторы включают общую культуру производства, порядок и чистоту на рабочих местах, озеленение территории, обеспеченность санитарно-бытовыми помещениями.
   Содержание и конструкция помещений во многом определяются физиологическими и психофизиологическими требованиями организма человека. С ними связаны этажность здания, внутренняя планировка помещений, величина пространства в расчете на одного человека, связь с природным и архитектурным окружением, что выражается в ощущении оторванности от земли в высотном доме, боязни высоты при выходе на балкон, страхе от «давящего» потолка и т. д.
   Функциональное зонирование территории, жилых пространств должно соответствовать условиям быта и запросам человека, национальным особенностям. Например, в некоторых районах Казахстана, в которых было организовано строительство коттеджей, уже построенные капитальные двухэтажные дома жильцы превратили в подсобные помещения, а жить продолжали в мазанках с плоскими глиняными крышами. Они в большей степени соответствовали привычной жизни казахской семьи (отопление, организация приема гостей и др.).
   При многоэтажном строительстве, наиболее предпочтительным с точки зрения связи с природным окружением считается первый этаж, но второй и третий (обладая таким же качеством) получают преимущество в части защищенности жилища и некоторого дистанцирования от неблагоприятных факторов бытового окружения.
   Санитарно-бытовые помещения и аналогичные устройства на предприятиях предназначены для удовлетворения бытовых потребностей, ликвидации некоторых отрицательных последствий трудового процесса в течение и по окончании смены, проведения профилактических мероприятий по устранению функциональных сдвигов в организме, вызванных влиянием вредных и (или) опасных производственных факторов. К санитарно-бытовым помещениям относятся:
   – гардеробные;
   – уборные;
   – умывальные;
   – душевые;
   – курительные комнаты;
   – помещения личной гигиены женщин;
   – пункты питания;
   – здравпункты.
   К специальным помещениям и устройствам, выполняющим вспомогательные производственные функции, относятся:
   – помещения для сушки и обеспыливания одежды;
   – точки химической чистки;
   – места для обезвреживания рабочей одежды и обуви;
   – ингалятории;
   – фотарии;
   – помещения для обогрева и др.
   Гардеробные предназначаются для хранения уличной, домашней и спецодежды; они могут совмещаться (это зависит от вида производственного процесса).
   Уборные, умывальные и душевые должны быть отдельными для мужчин и женщин; большей частью эти помещения рекомендуется объединять в блоки. Количество санитарно-бытовых устройств (души, умывальники, унитазы, ванночки и т. п.) определяется в расчете на число работающих в наиболее многочисленной смене.
   Уборные в многоэтажных административных, бытовых и производственных зданиях должны быть на каждом этаже. При численности работающих в наиболее многочисленной смене (не более 15 человек) допускается общая уборная для мужчин и женщин. Вход в такую уборную устраивается через тамбур с самозакрывающейся дверью.
   Умывальные и общие гардеробные (гардеробные спецодежды) должны располагаться в смежных помещениях. Допускается установка умывальников непосредственно в смежной гардеробной на предусматриваемых для этой цели площадях.
   Расположение душевых, как правило, смежное с гардеробными; при них устраиваются преддушевые. Не допускается устанавливать душевые у наружных стен, так как в холодное время года возможны охлаждение стен и конденсация влаги. В душевой должно быть не более 30 душевых сеток.
   Курительные помещения и помещения для отдыха в рабочее время могут быть смежными между собой и с уборными.
   Уборные, курительные помещения, помещения для обогрева или охлаждения, полудуши, устройства питьевого водоснабжения должны находиться от рабочих мест в производственных зданиях на расстоянии не более 75 м. Курительные помещения оборудуются вытяжной вентиляцией и урнами.
   Существуют следующие нормы площади помещений и единиц санитарно-бытовых устройств на одного человека:
   – при кладовых для хранения чистой или загрязненной спецодежды дополнительно предусматриваются места для сдачи и получения спецодежды из расчета 0,03 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на одного человека от численности работающих в наиболее многочисленной смене;
   – при списочной численности работающих, пользующихся респираторами или противогазами, более 500 человек следует предусматривать мастерские площадью 0,06 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на одного человека для проверки и перезарядки респираторов и противогазов;
   – площадь помещений для сушки или обеспыливания спецодежды, курительных и респираторных должна быть не менее 9 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, преддушевых и тамбуров при уборных – не менее 2 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

.
   Помещения личной гигиены женщин следует предусматривать при количестве женщин, работающих в наиболее многочисленной смене, более 15 человек.
   При численности работающих в смену более 200 человек следует предусматривать столовую, работающую на полуфабрикатах или на сырье.
   При численности работающих в наиболее многочисленной смене до 200 человек следует предусматривать столовые-раздаточные. Число мест в столовых следует принимать равным 25 % численности работающих в наиболее многочисленной смене.
   При численности работающих в наиболее многочисленной смене менее 30 человек допускается предусматривать комнату приема пищи. Комната приема пищи должна быть оборудована умывальником, стационарным кипятильником, электрической плитой и холодильником.
   При численности работающих в наиболее многочисленной смене до 10 человек вместо комнаты приема пищи допускается предусматривать место площадью 6 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

для установки стола в общих гардеробных или в гардеробных (уличной и домашней) одежды.
   В помещениях следует предусматривать подачу и удаление воздуха.
   Для медицинского обслуживания работающих на предприятиях следует предусматривать здравпункты, медпункты, парильные (сауны), а в соответствии с ведомственными нормами – помещения для ингаляториев, фотариев, ручных и ножных ванн, а также помещения для отдыха в рабочее время и психологической разгрузки.
   На каждом производственным участке должны быть оборудованы санитарные посты, обеспеченные аптечками первой помощи с набором необходимых лекарственных средств.
   Фельдшерские здравпункты следует предусматривать на предприятиях со списочной численностью работающих более 300 человек.
   Медицинские пункты организуются на предприятиях при списочной численности работающих от 50 до 300 человек.
   Фельдшерские или врачебные здравпункты должны размещаться на первом этаже.
   Предприятия, имеющие производственные процессы, связанные с выделением пыли или газа раздражающего действия, устраивают ингалятории. Ингалятории следует размещать при гардеробных уличной и домашней одежды.
   Фотарии предусматриваются при подземных работах, при работах в помещениях без естественного освещения или при работах с коэффициентом естественной освещенности менее 0,1 %. Фотарии следует размещать в общих гардеробных или в гардеробных уличной и домашней одежды. Поверхности стен и перегородок фотариев, а также поверхности кабин следует окрашивать только силикатными красками светлых тонов.
   Производственные процессы, связанные с вибрацией, предполагают ручные или ножные (установки для гидромассажа ног) ванны. Ножные ванны следует размещать в гардеробных, в умывальных или в преддушевых на предусматриваемых для этой цели площадях.
   Помещения и места для отдыха в рабочее время и помещения психологической разгрузки следует предусматривать, как правило, при гардеробных домашней одежды и здравпунктах. В помещениях для отдыха в рабочее время и помещениях психологической разгрузки могут быть предусмотрены устройства для приготовления и раздачи специальных тонизирующих напитков, а также места для занятий физической культурой и установки спортивных тренажеров.
   Уровень звукового давления в помещениях и на местах для отдыха в рабочее время, а также в помещениях психологической разгрузки должен быть не более 35 дБ.
   Как правило, бытовые помещения располагают в пристройках к производственным зданиям, реже в отдельно стоящих зданиях. Переходы между вспомогательными и производственными зданиями должны быть отапливаемыми и не проходить через производственные помещения с вредными и (или) опасными производственными факторами.
   При отделке большинства помещений предусматривается облицовка и окраска стен и потолков материалами светлых тонов, плиткой. Стены и перегородки гардеробных, душевых, умывальных, уборных и других санитарно-бытовых помещений выполняются на высоту 2 м из материалов, допускающих их мытье горячей водой с применением моющих средств. Стены и перегородки указанных помещений выше отметки 2 м, а также потолки должны иметь водостойкое покрытие. Полы должны быть влагостойкими, с нескользкой поверхностью.
   В световых проемах санитарно-бытовых помещений должны быть открывающиеся фрамуги или форточки для проветривания.
   Окна в туалетах, душевых, комнатах личной гигиены женщин остекляются непрозрачными стеклами или окрашиваются белой масляной краской.
   При умывальниках необходимы смывающие средства, регулярно сменяемые полотенца или воздушные осушители рук. Гардеробные, душевые, туалетные и другие санитарно-бытовые помещения и санитарно-технические устройства после окончания смены подвергаются влажной уборке и дезинфекции с применением 3 % раствора хлорной извести или других дезинфицирующих средств.
   Не допускается использование санитарно-бытовых помещений не по назначению.

11.8. Эргономическое обеспечение бытовой пространственной среды и интерьера

   Жизненное пространство бытовой пространственной среды условно разделяется на «зоны», каждая из которых несет свою функциональную нагрузку. «Классическое» их представление присутствует практически в каждом жилом помещении. Это «парадная зона» – прихожая, гостиная и столовая, «служебная зона» – кухня, ванная и туалетная комната и «приватная зона» – личный кабинет, библиотека, спальня, гардеробная, детская. Возможность объединять и комбинировать помещения выражается в современном понятии так называемого перетекающего пространства – студии, в котором все равно имеются соответствующие выделенные места для встречи гостей, отдыха, сна, приготовления и приема пищи и т. д. Сущность эргономического обеспечения бытовой пространственной среды от этого не зависит, так как интерьер в любом случае определяется совокупностью рабочих мест и мест для проведения активного или пассивного отдыха.
   Для эргономического обеспечения можно использовать расчеты, схемы и модели. Доступность различных зон лучше всего определять при помощи модулора человека. Для этого делаются шарнирные плоские или объемные модели человека в необходимом масштабе (например, 1:6, 1:7). Размеры модулоров рассчитываются при индивидуальном проектировании исходя из максимальных и минимальных размеров пользователей, при массовом – исходя из 95-го и 5-го перцентилей.
   Необходимо учитывать следующие особенности каждой семьи:
   – количество членов;
   – наличие маленьких детей;
   – антропометрические размеры членов семьи;
   – право– и леворукость членов семьи.

11.8.1. Прихожая, коридор, гардеробная, кладовая

   Прихожая должна быть оборудована в соответствии с ее функциональным назначением: хранение верхней одежды, обуви, зонтов, сумок; подготовка к входу в помещение и выходу из него и т. д. Общий объем помещения должен позволять зайти и раздеться всем членам семьи одновременно. К нему могут примыкать санузел для гостей, гардеробная, проход на кухню и в гостиную. Полы в прихожей должны быть долговечными, легко переносящими частые уборки, стойкими к грязи и воде.
   Прихожие часто оборудуются различными специфическими приспособлениями: зонтодержателями, крючками для сумок, шляп, держателями перчаток, полочками и поддонами для мелких предметов. Эти приспособления лучше располагать рядом с входными дверями. Также в этой зоне при необходимости оборудуется приподнятое место для переодевания ребенка ясельного возраста.
   Типовой комплект мебели для прихожей: шкаф для верхней одежды, вешалка, полка для шляп, комод с выдвижными ящиками, зеркало, табурет, скамейка или пуфик для сидения, шкаф или комод для обуви и обувных принадлежностей. Мебель в прихожей должна быть компактной и вместительной. Встроенные шкафы лучше делать высотой до потолка и, если прихожая малогабаритная, с раздвижными дверцами. Стандартная глубина шкафа 600 мм. Пространство перед шкафом должно быть не менее 600–800 мм.
   Иногда в прихожей располагаются городской телефон, домофон.
   Пространство прихожей по вертикали разделяется на три зоны досягаемости:
   стандартная высота нижней зоны, которая определяется высотой женских сапог (без заламывания голенища это 400–450 мм); в данной зоне должны располагаться предметы, предназначенные для обувания и ухода за обувью;
   стандартная высота средней зоны, которая предназначена для одевания, чистки одежды, поднимается от 450 до 2000 мм; в этой зоне должны располагаться вешалки, выдвижные ящики, полки; выдвижные ящики располагаются до высоты 1250 мм, полки – выше;
   верхняя зона – более 2000 мм предназначена для хранения редко используемых вещей. Их достают с применением табуреток или стремянки.
   Оптимальным считается совмещенное освещение прихожей: потолочное и настенный поворотный светильник. Для удобства можно добавить освещение шкафов, полок, зоны около зеркала.
   Зеркало размещается не выше 300 мм от пола, тогда человек видит себя в полный рост. Высота верхней кромки – высота среднего роста человека – 1700–1800 мм, минимальная ширина – 360–600 мм. Для пользования зеркалом необходимо свободное пространство перед ним не менее чем 1×1 м, наличие полочки для размещения предметов туалета.
   Стандартные размеры должны быть откорректированы для конкретных жильцов в соответствии с их индивидуальными антропометрическими характеристиками. Учитывая динамику изменения роста детей, необходимо предусмотреть такую конструкцию приспособлений, которая позволяет менять их высоту (крепление на штангах, панелях, цепочках и т. д.).
   Возможны варианты прихожей – в студенческом общежитии, в малогабаритной типовой квартире, в отдельном доме, в загородном доме с учетом занятий и интересов жильцов.
   Коридоры – соединяющие компоненты дома. Ширина 1–2 м в зависимости от количества жильцов. Стены свободные, незагроможденные полками.
   Гардеробные – ширина не менее 2 м, площадь не менее 4 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Основными пространственными зонами активности являются:
   – зона хранения вещей;
   – зона переодевания;
   – зона термической обработки вещей.
   На рис. 11.1 представлен пример компоновки гардеробной комнаты.

   Рис. 11.1. Пример компоновки гардеробной комнаты

   По вертикали гардеробная разделяется аналогично прихожей на три зоны досягаемости.
   В нижней зоне устраиваются полки для хранения обуви.
   В средней зоне часто используемые вещи размещают на виду в открытом доступе, на штангах и передвижных вешалках, манекенах. Для временного хранения могут использоваться крючки (минимальное расстояние между ними – 12 см), а для длительного – полки, стеллажи, ящики, корзины и другие емкости. Открытые полки и выдвижные ящики располагаются не выше уровня глаз. Ящики должны обладать прозрачным фронтоном или выполняться в виде проволочных корзин.
   Для доступа в верхнюю зону предусматривается лестница-стремянка, используются также мебельные лифты (пантографы).
   В гардеробной помимо одежды и обуви можно хранить постельные принадлежности, чемоданы.
   Гардеробную комнату целесообразно делить на части: мужскую, женскую, детскую. Возможны следующие виды планировки помещения гардеробной:
   – П-образная;
   – угловая;
   – двухрядная;
   – однорядная.
   Предусматривается общее и местное освещение. Целесообразно организовать местную подсветку полок и выдвижных ящиков. Дневной свет негативно влияет на качество хранимых вещей. Поэтому в гардеробных либо отсутствует естественное освещение, либо используются шторы, портьеры или жалюзи на окнах, а для хранения вещей – чехлы.
   Приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать хороший доступ воздуха к вещам.
   В зоне термической обработки вещей присутствует гладильная доска.
   Модульные гардеробные комнаты, монтируемые на основе алюминиевых каркасов, позволяют создавать системы хранения вещей в помещениях сложной конфигурации – компактные угловые нишевые гардеробные купе с самостоятельными стенами и потолками. Если необходимо отделить помещение гардеробной комнаты от других жилых зон, то чаще всего используются раздвижные двери и перегородки.
   Кладовые предназначены для длительного хранения домашних вещей. По отечественным расчетам общий объем шкафов для хранения всех домашних вещей должен составлять 2 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/чел. Этот объем распределяется между различными местами хранения, кроме неквартирных. Чем холоднее климат, тем требуется больший объем шкафов: для Сибири – до 2,25 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/чел., для условий Крайнего Севера – 3 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/чел.
   В США принят следующий общий объем шкафов: его минимум составляет 6,1 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на семью, для семей с низким доходом – 9 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на семью, со средним – 13,5 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на семью, с высоким – 16 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

на семью.
   Двери шкафов – раздвижные. Должны быть предусмотрены полки, стеллажи, крючки. В кладовой должна быть предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция.
   При хранении продуктов в квартире исходят из необходимости создания двухнедельного запаса, что требует емкости на 112 кг на семью из четырех человек: 50 кг – в холодильнике, 56 кг – в других местах хранения.

11.8.2. Санитарный узел

   Рассмотрим возможные варианты расположения санитарного узла. Санитарный узел в малогабаритной типовой квартире обычно находится рядом с кухней; в отдельном доме – рядом со спальней. Дополнительный санузел для гостей может иметь вход со стороны тамбура или прихожей.
   Форму санитарного узла могут различать в зависимости от полового признака; конструируют санузлы для инвалидов, для детей. Санузлы бывают раздельными и совмещенными. Совмещенные санузлы делятся на зоны. Зоны могут находиться на разных уровнях, разделяться шторами, раздвижными перегородками с матовым стеклом.
   В санузле предусматривается приточно-вытяжная вентиляция. Отопление чаще стенное, могут быть теплые полы. Общее освещение потолочное, но иногда применяются местные светильники около ванны и зеркала. Пол выполняется из нескользких материалов. Дверь должна открываться с внутренней и наружной стороны.
   В качестве оборудования рассматриваются раковина для мытья рук, ванна, душевая кабина, унитаз, биде, писсуар, зеркало. Дополнительно может устанавливаться стиральная машина (иногда для прачечной выделяется отдельное помещение) и специальная мебель для хранения соответствующих принадлежностей – напольные и навесные шкафчики, полки, вешалки, арматура с крючками, а также тумбочки или корзины для хранения белья и полотенец, кресло или табурет. Устанавливаемая мебель должна иметь ножки, позволяющие производить регулярную уборку.
   Учитывается положение труб водоснабжения и канализации. При значительном их удалении используется подиум. В качестве дополнительного оборудования устанавливаются полотенцесушители, фены, сауны и т. д. В санузлах менее 15 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

запрещено устанавливать розетки и выключатели.
   Для пользования санитарным оборудованием необходимо свободное пространство вокруг него и перед ним. Пространство для одевания и раздевания рассчитывается исходя из размаха рук. По виду крепления раковины умывальника разделяют на прикрепляемые к стене кронштейнами (раковины-консоли), стоящие на подставке (типа «тюльпан») и встраиваемые в мебель или ниши. Стандартная установочная высота – 850–900 мм. Пространство перед раковиной рассчитывается исходя из положения «стоя согнувшись». Стандартное свободное пространство – не менее 700 мм.
   Ванны могут располагаться на общем полу, подиуме или, наоборот, заглубляться вровень с полом. Стандартные размеры лежачей ванны: 1500, 1600, 1700 × 700 мм, глубина 400–500 мм. Стандартные размеры сидячей ванны 1200 × 700 мм. Могут быть продольные, круглые и угловые ванны. Рядом с ванной необходимы поручни.
   Душевые кабины бывают разной формы, с раздвижными и распашными дверками. Поддоны имеют стандартные размеры 800 × 800 мм.
   Унитазы бывают напольные с бачком (компакты), напольные со встроенным бачком, подвесные, комбинированные с биде. Стандартные размеры чаши напольного унитаза: длина – 480 мм, ширина – 380 мм, высота – 370–400 мм. Пространство перед унитазом и биде рассчитывается исходя из положения «сидя», а перед умывальником – «стоя согнувшись». Стандартный минимальный размер – 400–450 мм от центральной оси унитаза, биде или раковины. В совмещенных санузлах унитаз не должен располагаться напротив двери. Унитазы целесообразно выбирать с двухуровневым сливом воды (максимальный, минимальный), с бесшумной подачей воды в бачок и опусканием крышки. Смывные панели могут оснащаться подсветкой в зависимости от внешнего освещения.
   Биде бывают напольные и подвесные. Обычно их устанавливают на расстоянии 150–200 мм от унитаза.

11.8.3. Кухня

   Кухня – это место приготовления пищи. В зависимости от назначения различают рабочие кухни и кухни-столовые.
   Кухня имеет несколько пространственных зон активности, которые считаются отдельными рабочими местами [18 - Некоторые сведения по построению кухни рассматривались ранее в подразделе 10.3 при изложении принципов компоновки рабочих мест на основе АДО.]. К ним относятся:
   – место чистки продуктов, мойки (в том числе с посудомоечной машиной) и сушки посуды;
   – хранения пищевых запасов;
   – хранения хозяйственных принадлежностей, моющих средств;
   – разделки продуктов, приготовления полуфабрикатов и холодных блюд;
   – термической обработки (плита, микроволновая печь и т. п.);
   – хранения скоропортящихся продуктов (холодильник);
   – приема пищи (если совмещена со столовой). Территориально зоны могут быть раздельными и совместными. Процесс приготовления пищи сопровождается перемещением между ними, поэтому зоны должны располагаться так, чтобы сократить время и расстояния передвижения оператора.
   Корбюзье предложил интегрировать дизайн в архитектуру. Эта идея выразилась, в частности, во встроенной мебели – столы комбинируются с подоконником, шкафы и кухонная мебель располагаются в стенах и т. д.
   На компоновку кухни может влиять существующее в обществе отношение к приготовлению пищи и ее потреблению. Например, в 1960–1970-х годах в СССР в период активного строительства «хрущевок» была сформирована «концепция» потребления пиши, которая не требовала наличия больших кухонь. Считалось, что люди коммунистического общества будут питаться в основном в столовых или брать готовую пищу и полуфабрикаты в так называемых фабриках-кухнях, а дома лишь подогревать их. Соответственно отпала необходимость холодильников, плит и разделочные столы были небольших размеров. Фабрики-кухни строились практически в каждом многоквартирном доме.
   Кухонное оборудование может находиться отдельно, а может встраиваться в мебель.
   При проектировании кухонь принимаются во внимание:
   – национальная принадлежность хозяев и образ жизни;
   – вид приготовляемой пищи и способы ее приготовления;
   – места подвода энергоносителей, воды, отвода канализации, подвода/отвода воздуха (вентиляции).
   Зона чистки продуктов и их мойки. Это основная зона активности (работа в ней занимает около 40 % всего времени, проводимого на кухне), поэтому, если все поверхности кухонной мебели делаются в одной плоскости, высота мойки является высотой заданной. Необходимы подвод воды и отвод стоков. Мойка может быть «с пляжем» – для стекания воды и сушки. На рабочем месте должны размещаться контейнер для отходов, места хранения чистящих средств, сушилка для посуды. Рабочая поза – «стоя, с небольшим наклоном». Максимальная высота мойки определяется по формуле: высота локтя (5-й перцентиль) – 50–100 мм.
   Раковина мойки имеет внутреннюю заниженную поверхность, глубина которой должна быть в зоне досягаемости рук в положении «слегка согнувшись».
   Посудомоечные машины бывают встроенные и свободностоящие. Стандартные основные размеры для встроенных посудомоечных машин: 450 × 600, 600 × 600 мм. Необходимы подвод воды и отвод стоков, смена фильтров. Рабочие позы – «стоя», «стоя согнувшись», «сидя на корточках».
   Зоны хранения. В зону хранения могут входить тумбы. Использование тумб предполагает, что человек будет работать стоя согнувшись, сидя на корточках. Наличие полок, навесных шкафов требует рабочей позы «стоя».
   Отдельные шкафы с кухонными принадлежностями, шкафы для хранения продуктов, посуды, столового белья, столовых приборов, холодильник, морозильник размещаются в тупиковых отделах – в углу кухни либо между зонами активности. Дверцы при открывании не должны мешать доступу в другие зоны кухни. Рабочие позы в зависимости от высоты полок – «стоя», «стоя согнувшись», «сидя на корточках». Высота верхнего края навесных шкафчиков относительно пола выбирается исходя из высоты максимальной досягаемости руки пользователя (5-й перцентиль). Высота нижней полки выбирается на основе высоты плеча пользователя (5-й перцентиль). Стандартные размеры тумб и оборудования имеют высоту 850–920 мм.
   Зона разделки продуктов. Первичная обработка продуктов производится на разделочных столах. Рабочая поза «стоя с небольшим наклоном». Глубина столешницы выбирается исходя из длины руки пользователя (5-й перцентиль), ширина поверхности – не менее ширины плеч пользователя (95-й перцентиль).
   Островной стол должен отделяться проходами с разных сторон шириной не менее 900–1200 мм.
   Разделочный стол может быть оснащен выкатными ящиками для хранения столовых приборов и других кухонных принадлежностей. Такое дополнение к разделочному столу обусловливает рабочую позу «стоя с небольшим наклоном», «стоя согнувшись», «сидя на корточках».
   Плиты находятся в зоне термической обработки – это опасное пространство. Плита должна располагаться в обособленной зоне, которая не пересекается во время работы с другими зонами. Расстояние от плиты до окна должно быть не меньше 450 мм. Плиты бывают газовые, электрические, индукционные и др. Органы управления лучше размещать сверху. Рукоятки должны иметь шероховатую поверхность, так как при кухонной работе руки часто бывают влажными или жирными. Надписи на органах управления жиростойкие, выполняются способом гравировки, штамповки и др. Высота стандартной отдельно стоящей плиты – 800–850 мм.
   Электрические варочные панели имеют следующие стандартные (основные) размеры по ширине: 600, 650, 700, 800 мм.
   Духовые шкафы обычно встраивают под варочную панель или помещают в тумбу возле шкафа. Основные фасадные размеры: 600 × 600 мм. При открывании дверцы духового шкафа у человека за спиной должно быть не менее 800 мм свободного пространства.
   Плита и мойка не должны соприкасаться, расстояние между ними 600–900 мм и больше. Печи СВЧ могут располагаться отдельно от духового шкафа, рядом с ним или совмещаться.
   Вытяжки бывают плоские, встраиваемые, купольные, каминные. По санитарным нормам при включенной в кухне вытяжке воздух в ней должен смениться 12 раз в течение часа. Исходя из объема кухонного помещения, можно рассчитать необходимую мощность вытяжки (V) по формуле:

   V=1,3·12·S·H,

   где S – площадь кухни, м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

; Н – высота потолка, м; 1,3 – коэффициент минимального запаса воздуха (30 %).
   Таким образом, если, например, кухня имеет площадь 9 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

и высоту потолка 2,5 м, минимальная производительность вытяжки V должна составлять 351 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Следует учитывать, что вытяжка – это шумящее устройство и чем больше мощность, тем больше шум. Поэтому не следует выбирать вытяжки слишком большой мощности.
   Примеры расположения вытяжек приведены на рис. 11.2.

   Рис. 11.2. Примеры расположения вытяжек

   Расстояние от электрической варочной панели до вытяжки должно быть 700–750 м, от газовой плиты до вытяжки – 750–800 мм. Если вытяжка выступает вперед и может касаться головы пользователя, то ее следует поднять на высоту не менее роста человека (95-й перцентиль при массовом применении). Пользователь должен подбирать вытяжку так, чтобы ее размеры были близки к габаритам плиты или варочной панели, над которой она устанавливается. Вытяжка будет работать качественно лишь при условии, что ее воздухоприемный зонт в плане будет не менее плоскости плиты. Тогда утечка загрязненного воздуха окажется минимальной. Стандартная ширина вытяжки 600, 900, 1200 мм.
   Холодильники имеют следующие стандартные размеры: 590 × 600 мм, максимальная высота 1800–1900 мм. Холодильник нужно установить так, чтобы открытая дверь не мешала доступу оператора в другие зоны.
   Рабочие поверхности в профессиональной деятельности располагаются на плоскостях разной высоты. Высоту рабочей поверхности следует выбрать исходя из ее функционального назначения – желательно с возможностью регулирования.
   Рассмотрим варианты расположения различных рабочих поверхностей:
   – самая низкая плоскость предусматривается для работ, требующих больших усилий (работа с выпрямленными руками, когда, кроме силы рук, необходимо использовать массу тела – раскатка теста, уминание капусты);
   – высота панели плиты – данную высоту находят путем анализа установки полной посуды, безопасного расстояния от нагретых поверхностей и открытого пламени;
   – высота сервировочного столика (на который ставится остывающая посуда и блюда с приготовленной пищей). Она должна быть на уровне плиты или чуть ниже;
   – высота кухонного разделочного стола – ее определяют исходя из операции сортировки, нарезания и других предварительных этапов по приготовлению полуфабрикатов – типовая высота поверхности при работе в положении «стоя», когда руки слегка согнуты;
   – мойка посуды – эта плоскость должна быть расположена на максимально удобной для работы высоте (примерно на 100 мм выше плиты), поскольку предполагается, что оператор имеет дело с пустой посудой и ему необходим визуальный контроль ее чистоты.
   Ширина рабочих поверхностей в каждой зоне определяется точками касания рук в рабочем для этой зоны положении.
   Неровности установки кухонной мебели и оборудования должны устраняться регулировкой высоты ножек.

11.8.4. Столовая

Столовая бывает не в каждом жилом помещении, но если она имеется, то чаще всего либо совмещена с кухней, либо располагается в смежной комнате. Такое расположение оправдано с практической стороны, поскольку сокращает дорогу из кухни к месту трапезы и, следовательно, время сервировки стола. Удобно, если оба помещения сообщаются через легкую раздвижную перегородку, которую при желании можно сделать прозрачной.
Если столовая совмещается с кухней, стол можно отделить от рабочей зоны с помощью округлой или прямоугольной барной стойки с высокими стульями. Минимальная ширина барной стойки 450 мм. Зоны оборудуются отдельными системами освещения. Для зрительного разграничения зон полы покрывают разными материалами: например, плиткой в кухне, ламинатом в столовой, ковровым покрытием в гостиной (рис. 11.3). Деление на зоны при совмещении с гостиной довольно условное: например, в качестве «разделителя» могут использоваться ажурный, наполовину заполненный стеллаж или даже спинка дивана; границу зоны иногда выполняют разные уровни пола.

   Рис. 11.3. Совмещенная столовая

   Обеденный стол ставится таким образом, чтобы расстояние от него до стены во время трапезы было не менее 75 см, до предметов низкой мебели – 50 см, до высокой мебели – 55 см. При этом желательно, чтобы сам стол был просторным – насколько позволяют размеры комнаты. Расставленные стулья не должны мешать двери столовой; они также не должны сталкиваться спинками. Свободное пространство за столом благоприятно влияет на общую атмосферу обеда.
   Место, занимаемое одним человеком за столом во время еды, должно составлять 60–70 см в длину. Так образом, минимальная длина прямоугольного стола для шести человек будет равна 360 см.

11.8.5. Жилая комната, гостиная

Для гостиной выбирают, как правило, самое большое помещение в доме. Интерьер гостиной зависит от возраста хозяев, их социального статуса и интересов. В гостиной при помощи мебели, деталей интерьера и освещения можно создать несколько зон, которые будут местом общения гостей, а в другое время – местом отдыха для отдельных членов семьи. Для гостиной необходимо рассчитать размер мягкой мебели, обеденного стола и подобных предметов, чтобы можно было свободно перемещаться и принимать нужное количество гостей. Между «мягкой группой» и прочей мебелью должно быть расстояние минимум 50 см. Ни диваны, ни кресла не должны закрывать проход к окну, балкону или к двери. Телевизор или домашний кинотеатр лучше расположить напротив дивана, и это место не должно быть проходным. Размер экрана зависит от расстояния до дивана, углов наблюдения от местоположения дивана.
Если гостиная довольно просторная, лучше поделить ее пространство на отдельные функциональные зоны – своего рода «укромные уголки». Центром общения могут стать камин и мягкая мебель, расположенная вокруг него.

11.8.6. Спальня

Спальная комната является самым тихим уголком жилища. Центральным и основным элементом спальной зоны является кровать, которую предпочтительно располагать параллельно наружной стене с окнами (рис. 11.4).

   Рис. 11.4. Примеры обустройства спальни

   Спальни предназначены исключительно для сна; однако могут быть спальни-детские, спальни с местом, отведенным для пассивного отдыха, умственных занятий, вязания, спортивных занятий, чтения и др. В этом случае выделяются отдельные зоны: в зоне сна – кровать, а в зоне отдыха – кресло, столик, торшер, музыкальный центр. Для отделения зоны сна можно использовать декоративную ширму, балдахин, шкаф.
   Основное оборудование спальни помимо кровати прикроватные тумбы, кресла, платяные шкафы, туалетные столики, рабочие столы, зеркало. Мебель не должна занимать более 45 % площади комнаты.
   Назначение спального места – обеспечивать антропометрические параметры и правильное положение позвоночника во время сна. С этим лучше всего справляются ортопедический матрас и ламелевый каркас.
   Конструкционные материалы спального места, его покрытие и наполнители должны быть гипоаллергенные (кокосовая койра, водоросли). Требования к мягкости, т. е. глубина вдавливания, 30–40 мм.
   При расположении кровати нужно выполнить следующие условия:
   – соблюдать расстояние в 750 мм от окна, если под ним расположена батарея отопления;
   – поставить кровать в стороне от наружной стены дома изголовьем к внутренней стене;
   – если наружная стена имеет окно, кровать следует разместить параллельно наружной стене.
   Стандартные размеры кровати следующие: 900 × 1900, 1000 × 1900, 1000 × 2000, 1600 × 2000 мм. Индивидуальную длину кровати определяют по формуле: рост человека плюс 250 мм. Вокруг двухспальной кровати должно быть свободное пространство 600–750 мм.
   Для увеличения площади комнаты применяются многоярусные кровати, складные диваны, кровати, убирающиеся в шкаф (фьютонские).
   Прикроватные тумбы располагаются справа и слева. Их стандартные размеры 500 × 600 мм.
   Ближе к окну размещают туалетный столик, шкаф для одежды – в глубине спальни у входа. Отдельно стоящие стандартные шкафы имеют глубину 650 мм.
   По мнению специалистов из Эдинбургского центра сна, цвет стен в спальне напрямую влияет на качество сна. Рейтинг цветов по продолжительности сна следующий:
   – синий (голубой) – 7 ч 52 мин;
   – желтый – 7 ч 40 мин;
   – зеленый – 7 ч 36 мин;
   – белый (серебряный) – 7 ч 33 мин;
   – оранжевый – 7 ч 28 мин;
   – красный – 6 ч 58 мин;
   – золотой – 6 ч 43 мин;
   – серый – 6 ч 12 мин;
   – коричневый – 6 ч 5 мин;
   – сиреневый – 5 ч 45 мин.
   Данное явление связано с ганглиозными клетками в сетчатке глаза [19 - Каждая ганглиозная клетка суммирует возбуждение, возникающее в большом числе фоторецепторов. На 130 млн фоторецепторных клеток приходится всего около 1 млн 250 тыс. волокон зрительного нерва, являющихся отростками ганглиозных клеток. В центре сетчатки каждая колбочка соединена с одной так называемой карликовой биполярной клеткой, с которой соединена также всего одна ганглиозная клетка.], которые наиболее чувствительны к синему цвету. Информация из сетчатки поступает в зону мозга, контролирующую ритмы сна и наши ощущения днем.
   Помимо общего освещения необходимо оборудовать местное при помощи настенных светильников и настольных ламп, которые устанавливаются на прикроватные тумбы. Местные светильники должны быть оборудованы поворотными абажурами. Отдельный светильник должен быть у туалетного столика.

11.8.7. Детская комната

   Детская комната – многофункциональное помещение, предназначенное для сна, учебы, игр, приема пищи, общения с друзьями. Центр комнаты остается свободным для подвижных игр. Спортивный уголок обычно включает «шведскую стенку», кольца, гантели.
   Мебель для детей должна быть способной к трансформации, легко передвигаться, быть травмобезопасной (прочной, не иметь острых выступающих частей, с минимумом стеклянных деталей). Мебельные ручки должны быть надежными, без выступающих элементов крепления. Поверхности мебели гладкие, хорошо отшлифованные, легкие и доступные для уборки. При использовании мебели с трансформируемыми элементами в шарнирных соединениях необходимо предусмотреть фиксирующие устройства. Регулировки должны быть недоступны для детей (в частности, производиться специальным инструментом).
   Кровать и кресла не следует ставить около окна. Окна следует оборудовать предохранительными запорами, радиаторы отопления закрыть решетками, электрические розетки защитить от несанкционированного использования, лампы надежно закрепить в патронах.
   Матрас на кровати должен быть не слишком мягким.
   В детской комнате помимо общего освещения необходимо предусмотреть дежурное освещение в виде настольной лампы или ночника.
   При выборе цветового решения помещения необходимо учитывать изменение предпочтений ребенка в зависимости от возраста и пола.

   Контрольные вопросы
   1. Что должны учитывать форма и объем помещения?
   2. Как рассчитывается площадь производственных помещений для различных категорий работников?
   3. Какими характеристиками должны обладать элементы помещения, обеспечивающие вход, выход и внутренние перемещения?
   4. На каком основании производится выбор цветового решения помещений?
   5. Каким образом цветовая гамма интерьеров зависит от естественного и искусственного освещения?
   6. Какие запахи рекомендуется использовать для комплексного воздействия на человека в зависимости от функционального назначения помещения?
   7. Что лежит в основе классификации факторов внешней среды?
   8. Что такое предельно допустимое значение вредного производственного фактора?
   9. Что представляют собой физические производственные факторы?
   10. Как химические факторы подразделяются по характеру воздействия на человека?
   11. Какие классы опасности вредных веществ существуют?
   12. Какие биологические объекты являются биологическими производственными факторами?
   13. Чем определяются психофизиологические производственные факторы?
   14. Как различается вентиляция по способу организации воздухообмена и по способу перемещения воздуха?
   15. Какие системы кондиционирования используются для различных целей?
   16. Каковы основные требования к освещению в производственных и непроизводственных условиях?
   17. Какую роль играют социально-бытовые факторы в производственной деятельности человека?
   18. Каковы нормы площади помещений и единиц социально-бытовых устройств на одного человека?
   19. В чем заключается эргономическое обеспечение бытовой пространственной среды и интерьеров?
   20. Как определяется доступность различных зон бытовых помещений при проектировании?

12. Система эргономического обеспечения проектирования и разработки технических средств

12.1. Основы системы эргономического обеспечения

   Эргономическое обеспечение проектирования и разработки технических средств (ЭО) представляет собой взаимосвязанные мероприятия, методы и средства, осуществляемые на этапах проектирования и разработки изделий и направленные на согласование характеристик и возможностей человека с характеристиками технических средств и среды в процессе эксплуатации.
   В процессе эргономического обеспечения проектирования необходимо регламентировать параметры элементов системы «человек-машина-среда». Такая регламентация производится путем установления эргономических требований.
   Основной целью эргономического обеспечения проектирования является разработка проекта деятельности человека с техническими средствами при последовательной реализации эргономических требований с учетом специфики конкретного объекта.
   Эргономическое обеспечение выражается в установлении эргономических требований к техническим средствам, формировании эргономических свойств системы «человек-машина-среда» на всех стадиях жизненного цикла изделия и оценке степени выполнения заданных требований. Таким образом, эргономическое обеспечение включает три этапа: задание, реализацию и контроль реализации эргономических требований. Под эргономическими требованиями понимаются такие их характеристики, которые будучи воплощенными в технике становятся свойствами техники и ее показателями (см. глава 2.2).
   Эргономические требования – это составная часть общих технических требований, предъявляемых к изделию. Они разрабатываются и задаются с целью достижения качества деятельности человека, обеспечивающего заданный уровень качества всего изделия по показателям назначения путем наиболее полного и рационального учета характеристик и возможностей человека. Эргономические требования к изделию записываются в специальном разделе технического задания (ТЗ) на проектирование изделия либо в других его разделах по вопросам, относящимся к деятельности человека.
   Реализация эргономических требований ведет к повышению эффективности техники и качества труда, сокращению сроков освоения системы, экономии затрат физической и нервно-психической энергии работающего человека благодаря максимально допустимому в имеющихся условиях согласованию технической части системы с его возможностями и особенностями. При этом достигается значительный социально-экономический эффект, выражающийся в повышении содержательности и привлекательности труда, сохранении здоровья и поддержании высокой работоспособности, сокращении непроизводительных потерь рабочего времени, уменьшении затрат на предоставление льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях труда.
   Задаваемые единичные требования выступают здесь как элементарные параметры, реализация которых способствует созданию системы «человек-машина-среда», а контроль реализации – оценке спроектированной системы и через посредство обратной связи ее оптимизации.
   Структура эргономического обеспечения соответствует логике и стадийности проектирования, создания и эксплуатации систем. Каждая стадия (техническое задание, проектирование, конструирование, испытание, производство, эксплуатация, модернизация) имеет свою специфику реализации эргономических требований и по форме, и по содержанию.
   В современном проектировании ранее главенствовавшая конструкторская составляющая резко сокращается. Доминируют системные вопросы. Соответственно на место основного проектировщика вместо главного конструктора начинают претендовать различные системные проектировщики: системные программисты, администраторы, дизайнеры и т. д.
   Таким системным проектировщиком может быть и специалист по человеческому фактору – с 1982 г. в Санкт-Петербургском электротехническом университете (бывший ЛЭТИ) на специальном факультете по новым перспективным направлениям науки и техники впервые в СССР появилась квалификация «Инженер-системотехник по эргономике автоматизированных систем».
   Отечественным достижением в признании роли учета человеческого фактора при разработке промышленных изделий стало принятие в 2003 г. решения о введении в Общегосударственный классификатор Республики Беларусь «Профессии рабочих и должности служащих» (ОКРБ 006-96) новой специальности – инженер-эргономист (эргономист), код профессии – 22503 [20 - Постановление Министерства труда и социальной защиты Республики Беларусь от 31 марта 2003 г. № 35.].
   Эргономическая экспертиза – заключительный этап эргономического обеспечения. Она должна оценить степень выполнения заданных эргономических требований. Эргономическая экспертиза осуществляется на различных стадиях жизненного цикла изделия – при его разработке, производстве, эксплуатации (потреблении) и утилизации.
   На стадии разработки экспертиза проводится подразделением, на которое возложены функции эргономического обеспечения – это подразделение дизайна и эргономики с привлечением служб стандартизации и метрологии, охраны труда, главного конструктора, архитектора и др., а также заказчика.
   На стадии производства эргономическая экспертиза проводится службой охраны труда, службой главного технолога, отделом труда и заработной платы, отделом стандартизации.
   Основная методология проведения эргономической экспертизы – эргономическая оценка.

12.2. Эргономическая оценка

   Эргономическая оценка – это определение соответствия показателей объекта оценки эргономическим требованиям и установление эргономического уровня качества оцениваемого объекта. Эргономическая оценка может быть дифференциальной, комплексной и смешанной.
   Дифференциальный принцип эргономической оценки заключается в определении уровня качества объекта посредством ряда показателей, отражающих важнейшие свойства оцениваемого объекта. Например, это соответствие показателей системы «человек-машина-среда» качеству деятельности человека-оператора по его точностным, скоростным, силовым или надежностным характеристикам.
   Комплексный принцип эргономической оценки объекта состоит в определении уровня качества одним интегральным показателем – эргономичностью (уровнем эргономичности).
   Эргономичность системы «человек-машина-среда» представляет собой совокупность эргономических свойств данной системы.
   Эргономичность в зависимости от этапа использования системы «человек-машина-среда» имеет следующие свойства, способствующие взаимодействию СЧМ и человека-оператора:
   • управляемость – приспособленность к управлению человеком-оператором;
   • обслуживаемость – приспособленность технических средств к обслуживанию, ремонту и подготовке к применению;
   • осваиваемость – приспособленность технических средств и алгоритмов деятельности к освоению;
   • обитаемость – приспособленность технических средств и среды деятельности к оптимальным биологическим параметрам внешней среды, при которых человеку-оператору обеспечиваются здоровые и безопасные условия труда.
   Смешанная эргономическая оценка объекта включает элементы и дифференциальной, и комплексной оценки.
   Эргономическая оценка может быть охарактеризована безразмерной функцией

    где P -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– показатель свойства (абсолютный); P -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

-------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

базовый показатель (абсолютный).
   Эргономическая оценка должна включать следующие характеристики:
   – быть безразмерной;
   – монотонно убывать от 1 до 0 по мере увеличения отличия измеренного в системе значения параметра от его нормативного значения;
   – не иметь особых точек, т. е. не обращаться в ноль или бесконечность во всем диапазоне значений фактора;
   – быть инвариантной относительно числа учитываемых параметров;
   – базироваться на учете лишь тех параметров, которые поддаются однозначному определению.
   Всю возможную для различных систем совокупность параметров с точки зрения задачи метризации их показателей можно разделить на две группы:
   – хорошо измеряемые показатели – это показатели с устоявшейся метрикой, имеющие установленные в нормативной документации нормативные значения (максимальные, минимальные, интервальные);
   – плохо измеряемые показатели – это показатели с неявной метрикой, не имеющие в связи с этим общепринятых нормативных значений.
   Основываясь на таких исходных принципах, можно выработать блок-схему алгоритма общей эргономической оценки (рис. 12.1).

   Рис. 12.1. Блок-схема алгоритма эргономической оценки объекта

   Блок 1. Структурная схема свойств системы строится с учетом всех принимаемых в расчет параметров отдельных элементов системы «человек-машина-среда» – прежде всего параметров производственных факторов условий труда. К ним относятся:
   – химические вещества в воздухе;
   – шум;
   – вибрация;
   – микроклимат;
   – освещение и т. д.
   Кроме того, это могут быть и параметры изделий – размеры, вес, цвет и др.
   Блок 2. Базовые показатели свойств (параметры) устанавливаются на основании государственных нормативных требований, действующих в Республике Беларусь и содержащихся в вышеназванных нормативных правовых и технических нормативных правовых актах. Если необходимые параметры отсутствуют в готовом виде, их получают расчетными или экспериментальными методами, моделируя отдельные элементы производственного процесса или эксплуатации.
   Блок 3. На данном этапе проведения эргономической оценки осуществляется определение реальных значений параметров инструментальными и расчетными методиками, а также путем сопоставления качественных характеристик. Необходимо иметь в виду погрешности измерений или расчетов, допускаемые применяемыми приборами и лабораторным оборудованием:
   – при измерении шума заданная погрешность составляет 10–15 %;
   – вибрации – 10–20 %;
   – инфракрасного излучения – 5 %;
   – температуры – 0,2 %;
   – относительной влажности воздуха – 1,5–70 %;
   – концентрации пыли и аэрозолей вредных веществ весовыми методами – 10 %;
   – концентрации паров и аэрозолей вредных веществ в зависимости от методов измерения – 20–25 % (а при экспресс-методах – до 50 %);
   – освещенности – 10 %.
   Качественная оценка параметров (например, органолептических свойств продукции) зависит от разрешающей способности органов чувств человека, его психофизиологического состояния на момент оценки, а также от окружающей среды.
   Для снижения погрешности при такой оценке применяются методы экспертной оценки.
   Блок 4. В квалиметрической практике используются следующие виды зависимостей между единичными параметрами и их оценкой – относительным показателем (зависимости линейные, нелинейные, не выраженные в явном виде). Чаще всего используются линейные зависимости

   где P -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– реальный измеренный параметр; P -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

-------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– его базовое значение; V -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– относительный показатель.
   Для оценки показателей, связанных с человеческим фактором, использование линейных зависимостей неприемлемо. Потребление человеком свойств окружающего мира, как было сказано ранее, осуществляется в соответствии с основным положением экспериментальной психологии – психофизиологическим законом Вебера – Фехнера, поэтому при проведении эргономической оценки следует пользоваться экспоненциальными зависимостями.
   Регламентация показателей свойств (параметров) в виде эргономических требований осуществляется интервальными значениями, значениями, ограниченными сверху и снизу, а также качественными или не выраженными в явном виде. Причем регламентация показателей интервальным значением является основным, а все остальные можно рассматривать как его частные случаи.
   В человеко-машинных системах математическая зависимость оценки от показателя свойства, определяемая экспоненциальной функцией, приобретает следующий вид:
   при интервальном задании эргономических требований

для параметров, ограниченных сверху:

для параметров, ограниченных снизу:

   где P -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

-------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, P -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

-------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– соответственно верхний и нижний пределы показателя i-го свойства.
   Следует отметить, что все численные параметры должны задаваться интервально, но, к сожалению, при большом числе параметров это практически невозможно: они задаются либо максимальным, либо минимальным значением.
   Имеется ряд показателей свойств, оценка которых не подлежит математической зависимости, так как не выражена в явном виде. Такие показатели называются качественными (в отличие от предыдущих – количественных) и определяются по формуле

   где 1 – показатель, удовлетворяющий требованиям; 0 – показатель, не удовлетворяет требованиям. В качестве эргономических требований, задаваемых качественным образом, могут выступать, например, цвет изделия, вкус, запах и т. д.
   Блок 5. Определяются значения показателей.
   Все оценки при удовлетворительном выполнении заданных эргономических требований имеют значение, равное алгоритму деятельности оператора. Если значение реального параметра выходит за установленные пределы, то оценочный показатель приобретает оценку менее 1. Эта оценка тем меньше, чем более реальный показатель свойства отличается от регламентированного.

   Пример
   Освещенность в производственных помещениях в соответствии с ТКП 45-2.04-153-2009 должна быть не менее 300 лк (параметр, ограниченный снизу). Рассмотрим два варианта – несоответствие и соответствие эргономическим требованиям.

   Вариант 1. Реальные измерения показали, что освещенность составила 200 лк. Поскольку речь идет о параметре, ограниченном снизу, подставляем измеренное значение освещенности в формулу

   и получаем оценку Vi=0,028.
   Вариант 2. Реальные измерения показали, что освещенность составила 400 лк. Подставляем реальные и измеренные значения в эту же формулу и получаем оценку V -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

=1,0.
   Выбор шкалы размерностей оценки Vi производится с привязкой к установленным минимальной и максимальной границам оценки. При эргономической оценке как относительной оценке достигнутого уровня по отношению к базовому шкала установлена в пределах от 0 до 1,0. С учетом характеристических точек принятой при оценке экспоненциальной зависимости шкала будет выглядеть следующим образом:
   – 1,0 – максимальный уровень (1,0 – характеристическая точка);
   – 1,0–0,63 – хороший уровень (1– 1/e = 0,63212 – характеристическая точка);
   – 0,63–0,37 – удовлетворительный уровень (1/e = 0,36788 – характеристическая точка);
   – 0,37–0 – неудовлетворительный уровень (0 – характеристическая точка).
   Блок 6. Определение весомостей показателей при эргономической оценке производится экспертными методами. Для этого можно использовать государственные стандарты, посвященные экспертной оценке – комплекс ГОСТ 23554.079 – ГОСТ 23554.2-81, в основе которых лежит метод Делфи. В соответствии с этим методом для того, чтобы экспертную оценку сделать более объективной, процедура оценки разбивается на несколько этапов. Специально подбираются эксперты. Одним из условий подбора экспертов является то, что они не должны быть связаны с оцениваемым объектом по признакам проектирования или зависеть от проектировщиков организационно. Проводится согласование оценок. Психофизиологические возможности человека с точки зрения его способности различать градации в интенсивности какого-то свойства сравнительно ограничены. Так, например, при использовании 100-балльной шкалы оценок эксперт не способен использовать весь диапазон значений этой шкалы, а оперирует в лучшем случае оценками, отличающимися друг от друга не менее чем на 5 баллов. Иначе говоря, точность выносимых им оценок (± 5 баллов) колеблется в этом случае в среднем в пределах 10 %. В связи с этим в экспертной оценке не используется более чем 10-балльная шкала, а чаще всего 5-балльная. Для устранения невысокой точности экспертной оценки используется не один, а группа экспертов.
   Блок 7. Выбор метода сверки показателей отдельных свойств для получения общей эргономической оценки – уровня эргономичности сводится к выбору способа определения среднего взвешенного, которое подразделяется на среднее арифметическое, среднее геометрическое, среднее гармоническое, среднее квадратичное и т. д. Все методы свертки обладают свойствами усреднения. Средняя арифметическая взвешенная (V) с учетом коэффициентов весомости (общая оценка) определяется по формуле:

Общая оценка представляет собой оценку уровня эргономичности изделия или общую оценку системы «человек-машина-среда» в целом. Шкала размерностей общей оценки является такой же, как и для единичных показателей (блок 5).

12.3. Эргономика в проектной деятельности

   Результаты дизайнерской деятельности наглядны. Они лежат на поверхности и легко оцениваются потребителем, тогда как эргономическая деятельность проявляется опосредованно и требует определенной интеллектуальной работы для осознания ее результатов.
   Искусство, на языке которого дизайн оформляет свои проектные инициативы, является достаточно выразительным, чтобы возбуждать общественную потребность в дизайне. Эргономика, получив огромное количество рациональных знаний, фактологического и аналитического материала, может в полной мере актуализироваться именно в дизайнерском проекте.
   Проектирование – это род деятельности, который осуществляется в самых разных областях общественной практики – в технике, политике, культуре, образовании и т. д.
   Представления о проектировании как самостоятельном типе деятельности, сравнимым по значимости с познанием, управлением или коммуникацией, вошли в общественное сознание и науку в значительной степени благодаря дизайну. Первые работы по философии проектирования, методологии системного подхода к организации проектной деятельности, по социально-культурным проблемам проектного процесса так или иначе были связаны с возрождением в 1960-е годы дизайна. Дизайн, несущий определенную эстетическую программу, базирующуюся на совокупности ценностей, идеалов и культурных образцов, сегодня включен в систему промышленного производства и участвует в общем процессе освоения и внедрения новых технологий.
   Промышленные изделия, выполненные по проектам дизайнеров, обеспечивают эффект присутствия в определенном фрагменте, слое культуры. К эффекту социально-художественному добавляется эффект социально-экономический. Работы дизайнеров появляются на производстве, приходят в каждый дом, делают возможной эстетическую коммуникацию для всех членов общества, рационализируют систему человеческих занятий и как бы переформировывают образ жизни каждого из нас, обеспечивая нам присутствие в определенном слое цивилизации. Таким образом, дизайн представляется не только профессионально-проектным явлением, но и экономическим и культурным.
   Промышленность, по сути, является одним из самых мощных источников трансляции культуры. Дизайнер, который способен морфологизировать достижения науки в полезных вещах, в том числе в таких, каких раньше не было, является, посредником между научно-техническим прогрессом и человеком. Социальная функция дизайна заключается в том, чтобы содействовать превращению промышленности в такой фрагмент общественного устройства, который был бы способен решать задачу формирования и обновления культурных слоев в соответствии с целями и прогнозами общественного развития. Эргономика рассматривается как естественнонаучная основа дизайна. Помимо научного обоснования проектного решения эргономика акцентирует внимание проектировщика на той особенности, что сами цели проектирования формируются человеком как носителем определенных ценностей – исторических, национальных, нравственных, эстетических, культурных. Человеческий смысл выдвигаемых целей может быть понят и выявлен только внутри широкого культурного контекста с его ценностями, идеалами, образцами и значениями. Следовательно, речь идет о глубине и ширине моделирования смыслового контекста культуры, о точности, адекватности перевода его в цели проектирования, планирования и управления во всех областях и на всех уровнях человеческой деятельности.
   Новые формы деятельности не только влияют на психологию и сознание человека, но и изменяют (более того, определяют) и строят его. Достижение оптимальных контактов между человеком и машиной – задача не только техническая, но и социальная. Она не может быть решена без высокой проектной культуры, неотъемлемой частью которой должны стать фундаментальные знания о человеке и его деятельности.
   По определению, дизайн – проектная деятельность, имеющая целью формирование эстетических и функциональных качеств предметной среды. Исходным пунктом этой деятельности является преобразование предметного мира в соответствии с прогрессивными целями развития общественного производства, материальной и духовной культуры. Эргономика – научная дисциплина, комплексно изучающая деятельность человека с техническими средствами в определенной среде. Целью эргономики является гуманизация техники и оптимизация условий труда.
   Исходя из общепринятых определений, можно сделать вывод о том, что дизайн и эргономика имеют общую цель преобразования мира, а также имеют дело с одним и тем же объектом. Этим объектом является человеческая деятельность, осуществляемая в предметном мире.
   Использование эргономического знания в практике дизайна прошло несколько организационных форм.
   1. Стихийно сложившиеся способы учета человеческого фактора в технических средствах без участия в проектировании специалиста в области эргономики. Проектировщик-дизайнер сам решал эргономические задачи, зачастую не осознавая их как таковые. Эта форма решения эргономических задач без выделения человеческой деятельности в специальный предмет анализа и проектирования и без использования специальных научных знаний является наименее эффективной. Однако до сих пор, особенно при проектировании технических средств невысокой степени сложности, эта практика является довольно распространенной.
   Среди дизайнеров бытует мнение, что при проектировании несложных изделий, когда исследовательская работа оказывается излишней, достаточно использования готового эргономического знания в виде стандартов, норм, справочников, рекомендаций. Но даже в этом случае применение готового знания не всегда возможно, так как отдельные требования при проектировании конкретного объекта могут вступить в противоречие или оказаться несовместимыми с другими требованиями.
   2. Прямое эргономическое обеспечение. Организационная форма предполагает эпизодическое привлечение эргономистов на различных этапах проектирования в зависимости от заинтересованности главного конструктора изделия. Вместе с тем, несмотря на прогресс, она не решает в полной мере вопрос об эффективном взаимодействии специалистов. В эргономической оценке опытного образца зачастую выявляются такие недостатки проекта, которые требуют существенной переработки первоначального замысла, концепции дизайнера, что сопряжено с дополнительными экономическими затратами. Избежать подобного можно лишь при условии проведения систематического эргономического анализа на значительно более ранних этапах проектирования.
   3. Форма взаимодействия – объединение всех участников процесса проектирования в единую команду. В этом случае техническая схема изделия, закладываемая инженером-конструктором, служит основой для постановки задачи эргономического моделирования системы «человек-машина-среда». В результате эргономических исследований, как правило, происходит пересмотр самой технической схемы, уточняются объемно-пространственные характеристик изделия. На основании эргономических рекомендаций проводится выбор тех или иных органов управления и средств отображения информации, разрабатываются алгоритмы деятельности человека в системе. Далее эргономические предложения служат опорой для дизайнерского решения, включающего построение образа и композиции изделия, формирования его потребительских свойств. Одновременно дизайнерская концепция построения проектируемого объекта задает направление эргономических исследований и проектного поиска оптимальных эргономических решений.
   Взаимодействие эргономиста и дизайнера в процессе проектирования в самом общем виде может быть представлено как взаимообмен задачами и их решениями. При этом в том и в другом случае задачи решаются своими средствами. Проект деятельности, переведенный на язык эргономических требований, является решением для эргономиста, а для дизайнера это решение выступает как задача: найти образ объекта, отвечающий выдвинутым эргономическим требованиям. Дизайн-проект возвращается эргономисту для оценки реализации эргономических требований. В результате дизайнеру могут быть выдвинуты новые предложения по усовершенствованию проекта.
   Разумеется, формирование творческих групп, куда войдут дизайнеры и эргономисты, – наиболее эффективный способ использования достижений эргономики на практике, однако этот способ далеко не всегда является приемлемым в сложных условиях социальных перемен.
   Каждая из выделенных форм взаимодействия имеет право на существование в зависимости от содержания и характера проектной задачи, а также от материально-технического обеспечения самого проектного и производственного процесса. Эти формы не следует рассматривать как взаимоисключающие друг друга.
   Наиболее конструктивной представляется идея проникновения эргономики внутрь проектной акции дизайна посредством эргономического обеспечения дизайн-деятельности. Эргономика, встроенная в дизайн, не просто занимается улучшением условий труда, но становится важным культурным фактором современности. Специалист в области эргономики дает возможность дизайнеру выразить их общее знание о человеке в дизайнерском проекте как о единственно адекватном языке целостного художественного творчества.
   Задачей эргономического обеспечения дизайнерского проектирования является обучение эргономическому видению реальности – прежде всего той, в которой развивается дизайнерская практика. Эргономика, долгое время притязавшая лишь на обогащение человеческих качеств производственной среды, сегодня, опираясь на интеллектуальный потенциал философии и психологии, а также на результаты экспериментальных психотехнических проекты, выстраивает достаточно цельный образ человека, что позволяет ей распространить свое влияние на все виды жизнедеятельности.
   Для дизайнера объектом преобразования является не столько проектируемый предмет, сколько взаимоотношения его и человека. Моделируются, по существу, материально-духовные связи человека и предмета во всем их богатстве и разнообразии, а это невозможно без достаточно полной информации, характеризующей связи и отношения, заключенные в систему «человек-машина-среда».
   Эргономическое обеспечение дизайнерского проектирования позволяет добиться такого положения, чтобы наравне с техническими нормами формирования функционально-конструктивной основы объекта «работали» предъявляемые к нему эргономические требования. При этом практически каждый элемент конструкции, прямо или косвенно взаимодействующий с человеком, должен стать не только носителем технических смыслов, не только основой для наложения выразительных средств, но и профессионально сформированным, осмысленным, выбранным активизировать сами эти выразительные средства дизайнерского формообразования.
   Разумеется, предметы искусственной среды всегда создавались в расчете на масштабы и параметры пользующегося ими человека. Дизайнер с момента возникновения своей профессии интуитивно моделировал психологические состояния потенциальных обитателей проектируемой среды и потенциальных обладателей проектируемых изделий. Однако мир техники, с которым на современном этапе научно-технической мысли соприкасается дизайнерское творчество, все чаще заставляет иметь дело с реалиями, для которых в естественной художественной интуиции не находится соответствующих средств. В такой ситуации эргономическое знание становится для дизайнера профессионально необходимым.
   Кроме использования уникальных психофизиологических свойств человека, проектирование современной сложной техники ставит вопрос об эффективном использовании мыслительных способностей человека на уровне продуктивного мышления, включая предвидение и интуицию, т. е. те способности человека, которые свойственны только ему как субъекту управления. Это еще более обусловливает необходимость использования дизайнером эргономических знаний в качестве основы и опоры в своей профессиональной практике.
   Состав и объем работ по эргономическому обеспечению дизайнерского проектирования определяется степенью сложности разрабатываемого изделия.
   Документом, устанавливающим комплекс организационно-технических мероприятий, проводимых при осуществлении эргономического обеспечения дизайнерского проектирования технически сложных изделий и комплексных объектов с целью реализации заданных эргономических требований, является «Программа эргономического обеспечения». Эта форма реализации эргономической концепции дизайнерского проектирования получает признание практически во всех индустриально развитых странах. В программе содержатся общие положения, в которых указываются сведения по назначению, конструкции и эксплуатации изделий; положения, регламентирующие организационные отношения участников системы эргономического обеспечения; план работ по эргономическому обеспечению, где указываются перечень конкретных работ и мероприятий, сроки выполнения каждой работы, увязанные с этапами разработки изделия, исполнители; методическое обеспечение, где приводятся руководящие, нормативно-технические и методологические документы; техническое обеспечение с перечнем технических средств, которые необходимы для выполнения работ.
   На сегодняшний день при таком организованном взаимодействии эргономика сможет наиболее успешно осуществлять функцию естественнонаучной основы дизайна, причем не как источник отдельных рецептов и справочных частных нормативов, а как носитель методологических средств правильной постановки и решения проблем художественного конструирования, связанных с необходимостью анализа и проектирования деятельности человека. Эта функция эргономики соответствует определенной потребности общества в достижении оптимальных контактов между человеком и техникой, которая не может быть удовлетворена без высокой проектной культуры, необходимым компонентом которой является эргономика.

   Контрольные вопросы
   1. Что представляет собой система эргономического обеспечения?
   2. С какой целью разрабатываются и задаются эргономические требования?
   3. В чем выражается социально-экономический эффект от реализации эргономических требований?
   4. На каких стадиях проектирования и разработки изделий проводится эргономическая экспертиза?
   5. Что такое эргономическая оценка и чем она может быть охарактеризована?
   6. Из каких блоков состоит алгоритм общей эргономической оценки?
   7. Как определяются коэффициенты весомости эргономических показателей?
   8. Как определяется степень реализации эргономических требований относительно способов их задания?
   9. Как определяется уровень эргономичности изделий?
   10. Какова роль эргономики в проектной культуре?
   11. Почему эргономика рассматривается как естественнонаучная основа дизайна?
   12. Какой объект является общим для дизайна и эргономики?
   13. Какие существуют организационные формы использования эргономического знания в практике дизайна?
   14. Для чего разрабатывается «Программа эргономического обеспечения»?
   15. Что является основной задачей эргономического обеспечения дизайнерского проектирования?

Заключение

   Использование достижений эргономики в народном хозяйстве – значительный резерв повышения эффективности производства и качества продукции. При этом идет речь не просто о повышении темпов роста народного хозяйства, а о новом качестве его развития. В массовое сознание входит понимание того, что технический уровень выпускаемой продукции определяется не только производительностью, энергопотреблением, материалоемкостью, надежностью, но и таким важным показателем, как эргономичность изделия.
   Уделяя много внимания тому, что современное производство предъявляет высокие требования к психофизиологическим свойствам человека, его профессиональному мастерству и уровню образования, зачастую не придают должного значения другому аспекту этой проблемы – содержанию и условиям труда. Эти требования, научная разработка которых составляет основную задачу эргономики, должны учитываться еще на стадии разработки проектов новых машин, технологий, производственных предприятий.
   Эргономическое обеспечение создания, эксплуатации и обслуживания машин, оборудования, автоматизированных систем управления и другой промышленной продукции на основе комплексного учета физических и психофизиологических возможностей человека имеет целью придать им свойства, гарантирующие наиболее эффективное функционирование системы «человек-машина-среда» при минимальном расходе ресурсов человека (количество персонала, время профессиональной подготовки, вероятность профессиональных заболеваний или травм, уровень физиологического и психического напряжения) и максимальной удовлетворенности его содержанием труда.
   Эргономические знания выступают средством преодоления негативных последствий развития производства. Внедрение результатов фундаментальных и прикладных эргономических исследований способствует не только улучшению условий труда, но и ускорению технологического перевооружения производства. Это особенно актуально для современного периода, когда остро встал вопрос о конкурентоспособности нашей продукции. Технические инновации могут принести успех в начале деятельности, но затем могут быть отвергнуты рынком. Кроме применения современных технологий, проектировщикам и разработчикам новых изделий приходится руководствоваться более утонченными и глубокими знаниями о своих потребителях, сферах применения продукции и рынках сбыта. Имеется немало промышленных изделий, которые по своим техническим параметрам в основном соответствуют зарубежным аналогам, а в некоторых случаях обладают лучшими характеристиками, но из-за низкого эргономического уровня и, как следствие, больших затрат на техническое обслуживание и эксплуатацию не пользуются спросом. Учет эргономических требований может не только значительно улучшить изделие, но и сделать его конкурентоспособным.
   Технически сложные изделия внесли и вносят много принципиально нового в своеобразный облик предметной среды жилища, стали основой создания особой организации предметно-пространственной среды – среды обитания. Соответствие характеристик этих изделий эргономическим требованиям, откорректированным на основе анализа основных ситуаций потребления в быту, определяет такие важные качества, как удобство пользования, полезность и комфорт. Использование эргономических знаний в процессе критического осмысления типичных ситуаций позволяет находить способы решения и социально-психологических проблем потребителя (общение, одиночество, престиж и т. д.), что формирует точные требования к каждому типу изделий.
   Жизнь и деятельность людей в обществе постоянно и многосторонне регламентируется. Своеобразие жилища проявляется в том, что оно является свободным для поведения, переживания и преобразования пространством, которое осознается человеком как свое, защищенное от внешних влияний и регламентаций. Это особый мир, который человек строит по-своему и предъявляет другим в качестве продукта своего творчества, предметно-образного выражения своей сущности как человека, ведущего определенный образ жизни. Выбор элементов предметно-пространственной среды и организации жилого пространства происходит в соответствии с осознанными ценностными представлениями. Люди творческого склада, занятия которых требуют специального, иногда довольно сложного и емкого оснащения, рассматривают свое жилище как пространство, которое должно быть построено по законам соответствующей продуктивной деятельности. Потребность в труде, в творческой деятельности становится важнейшей жизненной необходимостью, приводит к сближению, пересечению, а иногда и к полному совмещению пространства жизни и производственного пространства, что, естественно, накладывает своеобразный отпечаток на всю предметно-пространственную среду жилища в целом. Как бы ни расходились по своим функциям производственная среда и среда жилища, в каждой из них обычно можно обнаружить присутствие элементов другой. Поэтому нормы и требования, разработанные в эргономике для реализации производственных процессов, достаточно эффективно применяются в сфере быта.
   Эргономические требования, предъявляемые к бытовой технике, оборудованию, мебели, интерьерам и другим элементам, в особых конструктах материально-образного построения жилого пространства предлагают, по сути, новые образцы поведения и организации жилища. Эргономическое знание выступает здесь средством организации жилого пространства, которое может привести к достаточно полному самовыражению, самоосуществлению и самореализации активной и богатой личности.
   Эргономические свойства предметов потребления лежат в основе создания дизайнерских проектов перспективных и образцовых комплексов предметно-пространственной среды жилища для реализации прогрессивных моделей стиля жизни в условиях развивающегося общества. Осуществление цели повышения благосостояния трудящихся связано прежде всего с процессом повышения культуры потребления. Предполагается, что этот процесс будет происходить на основе опережающего роста духовных, нравственных, эстетических, познавательных, творческих потребностей человека, т. е. тех, которые выходят за пределы собственно материальной сферы производства и материального потребления. Без развития данных потребностей рост благосостояния не ведет к развитию личности – наоборот, он может закрепить неразвитые вкусы и содействовать потребительской психологии. Потребительство как социальное явление связано прежде всего с нарушением соответствия меры потребления мере труда. Сейчас при резком расширении номенклатуры и ассортимента материальных благ в условиях переходной экономики проблема формирования культуры потребления стоит достаточно остро. Не главная, но вполне определенная роль принадлежит здесь тем, кто создает предметную среду.
   Мера потребления может соотноситься не только с мерой труда, но и с мерой культуры потребителя. Эти соотношения лежат в разных плоскостях. С повышением духовной культуры человека меняется его отношение к вещам: вещи играют иную роль в его жизни, но не меньшую, как могло бы показаться на первый взгляд, а все более сложную. С ростом духовной культуры человека роль предметной среды будет усложняться, а требования к качеству образующих ее промышленных изделий будут повышаться и индивидуализироваться.
   Таким образом, цель повышения благосостояния в современном формирующемся обществе оказывается самым тесным образом связанной с целью формирования гармонически развитой личности, важнейшим качеством которой является высокая культура поведения и общения. Достижение этой цели предполагает обеспечение возможностей для проявления и развития способностей человека и удовлетворения развитых способностей. Внедрение в быт технически сложных изделий и другого оборудования, имеющего высокие эргономические показатели, позволяет не только изменять характер домашнего труда, но и высвобождают время для содержательного досуга и разнообразных форм совместных домашних занятий. Построение жилого пространства на основании знаний о психических и психофизиологических возможностях человека, о его антропометрических характеристиках, об особенностях его двигательного аппарата и ассоциативных реакциях задает своеобразную модель потребления, новые образцы поведения и организации жилища.

Приложения

I. Примеры расчета размеров графических элементов объектов бытовой среды

   Линейный размер знака для малых углов определяется по следующей формуле:

   h ≈ 3αl10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

,

   где h – размер знака, мм; α – угловой размер знака, угл. мин; l – расстояние от глаза до знака, мм.
   1. Знак простой формы «включение/выключение плиты» состоит из двух элементов:

Угловой размер знака должен быть не менее 12 угл. мин, расстояние до знака – 1000 мм. В результате расчета h ≈ 3,6 мм, т. е. минимальная высота знака должна быть не менее 3,6 мм. Реальные размеры знака на приборной панели плиты составляют 10 мм, что соответствует эргономическим требованиям.
2. Знак простой формы «обозначение горячей и холодной воды» состоит из двух элементов, но является цветным

Угловой размер знака должен быть не менее 35 угл. мин, расстояние до знака – 950 мм. В результате расчета h ≈ 10 мм, т. е. минимальная высота знака должна быть не менее 10 мм. Реальные размеры знака на регуляторе включения воды на мойке составляют 8 мм, что не соответствует эргономическим требованиям.
3. Знак сложной формы «температура в холодильнике» состоит из 11 элементов:

Угловой размер знака должен быть не менее 40 угл. мин, расстояние до знака – 700 мм. В результате расчета h ≈ 8,4 мм, т. е. минимальная высота знака должна быть не менее 8,4 мм. Реальные размеры знака на приборной панели холодильника составляют 16 мм, что соответствует эргономическим требованиям.
4. Знак средней сложности «индикатор детского замка на панели плиты» состоит из пяти элементов:

Угловой размер знака должен быть не менее 20 угл. мин, расстояние до знака – 1200 мм. В результате расчета h ≈ 7,2 мм, т. е. минимальная высота знака должна быть не менее 7,2 мм. Реальные размеры знака на приборной панели плиты составляют 6 мм, что не соответствует эргономическим требованиям.
5. Знак средней сложности, расположенный на клавише клавиатуры, состоит из пяти элементов:

Угловой размер знака должен быть не менее 20 угл. мин, расстояние до знака – 570 мм. В результате расчета h ≈ 3,4 мм, т. е. минимальная высота знака должна быть не менее 3,4 мм. Реальные размеры знака на клавише клавиатуры составляют 4 мм, что соответствует эргономическим требованиям.

II. Примеры обоснования выбора способов кодирования информации объектов бытовой среды

Для кодирования информации объектов бытовой среды (кухня) используют следующие способы.
1. Кодирование цветом применяется для обозначения различных состояний одного объекта. На кухне оно обычно используется на смесителе воды мойки для обозначение горячей и холодной воды (основание кода 2)

2. Буквенно-цифровое кодирование используется:
– для обозначения температуры в морозильной камере (основание кода 5)

– для обозначения температуры в холодильнике (основание кода 4)

3. Кодирование формой употребляется для обозначения различных режимов работы плиты (основание кода 2):
– включение/выключение плиты

– индикатор детского замка на плите

4. Кодирование пространственной ориентацией используется при множественном переключении режимов (основание кода 7):
– регулирование температуры духовки

   5. Кодирование частотой мельканий применяется для обозначения режима работы духовки (основание кода 3):
   – индикатор горит – духовка греет;
   – индикатор моргает – показывает наличие остаточного тепла, но духовка не греет;
   – индикатор не горит – духовка выключена:
   соответственно:

6. Буквенно-цифровое кодирование – использование букв на карточках в алфавитном указателе для книг в книжном шкафу (основание кода – количество русских и английских букв в алфавитах):

III. Примеры обоснования углов обзора объектов бытовой среды

1. Углы обзора для информационного поля холодильника:

2. Углы обзора мойки:

3. Углы обзора для варочной поверхности:

4. Углы обзора для выключателя верхнего света:

5. Углы обзора для монитора и клавиатуры:

6. Углы обзора для книжного шкафа:

IV. Выполнение задания «Антропометрический портрет» [21 - Здесь и далее задания выполнены студентами Белорусской государственной академии искусств (специальность «Дизайн»)]

Задание выполняется с целью выявления антропометрических характеристик, которые в дальнейшем станут основой выбора параметров объектов, проектируемых для индивидуального пользования.

1. Антропометрический портрет. Положение «стоя»

2. Антропометрический портрет. Положение «сидя»

3. Антропометрический портрет. Положение «сидя» и положение «стоя»

4. Антропометрический портрет. Положение «сидя»

5. Антропометрический портрет. Положение «стоя»

6. Антропометрический портрет
Положение «сидя»

Положение «стоя»

V. Примеры выполнения задания по оптимизации объекта

   Задание выполняется с целью изменения формы, параметров и организации элементов существующего объекта для оптимизации работы конкретного пользователя в соответствии с его индивидуальными антропометрическими характеристиками.

   Пример 1. Оптимизация устройства ввода информации, управление которым осуществляется с помощью кистей рук, в соответствии с индивидуальными антропометрическими характеристиками
   В качестве объекта выполнения задания выбран джойстик к игровой приставке. Выбор объясняется тем, что именно данный тип устройства ввода информации требует от пользователя наиболее активной работы кистей рук. Управление джойстиком предполагает манипулирование стиками (ручками управления), нажатие на различные кнопки, расположенные на фронтальной и боковой поверхностях, а также считывание информации с различных индикаторов.
   Прототип – джойстик компании Nintendo игровой приставки WII. В ходе работы были выявлены индивидуальные антропометрические характеристики кистей рук.
   Согласно индивидуальным антропометрическим показателям пользователя, кисти его рук несколько больше и длиннее среднестатистических параметров, значит, размер джойстика следует увеличивать, а также удлинить выступы захвата.
   Имеются следующие элементы управления:
   • курсор (четыре кнопки – право, лево, верх, низ);
   • аction-кнопки (четыре кнопки – A, B, C, D);
   • кнопки управления (четыре кнопки – select, home, start, power);
   • курки (две клавиши на боковых поверхностях);
   • стики (две ручки управления).
   Решено не менять количество клавиш, а ограничиться изменением их формы, габаритов и размещения. Данное решение обусловлено тем, что в программное обеспечение приставки уже заложены определенные функции. Создание новых клавиш привело бы к необходимости изменить программное обеспечение для приставки и, скорее всего, появилась бы необходимость «подгонять» уже существующие игры под возможности нового джойстика.
   Размер клавиш курсора увеличен в соответствии с антропометрическими характеристиками большого пальца руки, кроме того, острые углы сглажены для более плавного скольжения при переходе от курсора к стику, либо кнопкам управления.
   Размер action-кнопок немного уменьшен, а расстояние между ними увеличено для того, чтобы при нажатии на одну из кнопок не затронуть соседнюю кнопку (расстояние между центрами соседних кнопок стали равны ширине большого пальца).
   Кнопки select, home, start не изменили своей формы, габаритов и положения. Однако кнопка power вынесена на заднюю поверхность джойстика (немного правее середины джойстика) и приобрела форму кнопки-курка. В новом положении и в новом виде кнопку труднее задеть (она находится на задней поверхности и в то же время расположена на достаточно большом расстоянии от курков).
   Курки не изменили своей формы, габаритов и положения.
   Стики стали крупнее в связи с тем, что антропометрическая ширина большого пальца пользователя немного больше той, под которую разрабатывался изначально джойстик.
   Выделены следующие индикаторы:
   • индикатор заряда батареи;
   • четыре индикатора элементов управления.
   Решено не менять количество индикаторов, так как они необходимы пользователю для считывания важной информации с джойстика – их количество соответствует определенным видам информации, которую пользователь должен получить перед игрой или во время игры.
   Индикаторы элементов управления укрупнили, подняли выше и придали им круглую форму. Данное решение было обосновано тем, что в старом положении индикаторы могли закрываться рукой в ходе взаимодействия пользователя и джойстика.
   Индикатор заряда батареи не изменил своего положения, но стал на порядок больше и приобрел круглую форму. Он является главным элементом объекта (необходим пользователю для контроля над уровнем заряда батареи в джойстике) и должен быть всегда на виду.

   Пример 2. Адаптация сенсорного mp3 плеера под личные антропометрические характеристики
   В качестве объекта выполнения задания выбран mp3 плеер Samsung YP-P2.

Процесс адаптации панели управления проводится на основании антропометрических характеристик пользователя. Были внесены следующие изменения.
1. Перенесены кнопки вкл / выкл, громче / тише, так как их предыдущее положение (сбоку) иногда мешало управлению (возможно и случайное использование кнопок при удерживании плеера).

   2. Увеличен размер экрана с 6,5 до 7 см.
   3. Расстояние между центральными точками сенсоров на панели «Меню» было также увеличено – с 1,6 до 1,9 см, поскольку (ширина большого пальца пользователя 1,9 см, а указательного – 1,5 см (управление происходит указательным, и/или большим пальцем). Данное изменение не позволит задевать соседние сенсоры.
   4. Увеличены поля сенсоров элементов списка на панели «Список» с 0,7 до 0,9 см; изменена кнопка возврата (кнопка располагалась в левом нижнем углу, а после перемещения находится в центре). Размер площади кнопки увеличен с 1,3 × 0,5 до 1,7 × 0,8 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Форма кнопки стала овальной (для большей эстетичности). Убрана кнопка «Добавить в плей-лист», которая редко используется.

   5. Кнопки «Предыдущий трек» / «Плей» / «Следующий трек» на панель «Музыка» сделаны круглой формы; увеличено расстояние между центральными точками сенсоров с 1 до 1,3 см и с 1,3 до 1,5 см. Кнопки «Режим воспроизведения» и «DNSe» уменьшены вследствие увеличения кнопки «Назад».
   6. Кнопка «Предыдущее» / «Следующее изображение» на панели «Изображение» сделаны круглыми. Кнопки «Слайд-шоу» и «Zoom» уменьшены после увеличения кнопки «Назад».
   В ходе проделанной работы сенсорный mp3 плеер Samsung YPP2 был адаптирован к личным антропометрическим характеристикам пользователя. В основном производилось увеличение расстояния между центральными точками сенсоров, укрупнение кнопок и размещение их в легкодоступных местах.

   Оптимизация сенсорного mp3 плеера согласно индивидуальным антропометрическим показателям.
   Объект выполнения задания:

Объект, адаптированный под личные антропометрические характеристики пользователя.

Пример 3. Оптимизация джойстика согласно антропометрическим показателям пользователя
Антропометрические показатели правой кисти руки, мм

Антропометрические показатели левой кисти руки, мм

Оптимизация джойстика согласно антропометрическим показателям по сравнению с оригиналом (вид слева)

*За основу взят джойстик фирмы Nintendo от приставки Nintendo Will

Оптимизация джойстика согласно антропометрическим показателям пользователя

VI. Алгоритм деятельности

1. Алгоритм деятельности оператора оператора пользовательского сайта

2. Алгоритм заправки автомобиля на АЗС

3. Алгоритм приготовления блинчиков с мясом

Продолжение алгоритма

Окончание алгоритма

Терминологический словарь

//-- А --//
   Абстрактно-логическое (отвлеченное) мышление – вид мышления, основанный на выделении существенных свойств и связей предмета.
   Абстрактные информационные модели — информационные модели, в которых человек-оператор получает основную информацию в виде упорядоченной системы алфавитно-цифровых и символьных знаков. Оптимальное сочетание абстрактности и наглядности информационной модели должно обеспечить минимизацию нагрузки на долговременную память, оптимизацию дифференцированного восприятия сигналов, предвидение развития ситуации и действий оператора.
   Автоматизированный труд – труд, меняющий роль человека. Человек уже не просто дополняет механизм, а управляет этим механизмом, обеспечивает его бесперебойную работу. Данная форма труда по содержанию многообразна.
   Алгоритм деятельности оператора (АДО) – предписание, определяющее содержание и последовательность действий оператора в системе «человек-машина-среда».
   Анализатор – анатомо-физиологическая система, обеспечивающая восприятие, анализ и синтез раздражителей, действующих на человека.
   Антропометрия – совокупность методических приемов, заключающихся в измерении и описании тела человека в целом и его отдельных частей, позволяющих дать количественную характеристику их изменчивости. Антропометрические характеристики и данные о строении тела человека используются для решения широкого круга задач при проектировании, разработке и оценке качества технических средств деятельности (машин, производственного и медицинского оборудования, средств транспорта и т. д.), а также при проектировании интерьеров, мебели и изделий культурно-бытового назначения.
   Антропометрические признаки – свойства человека (линейные, периметрические, угловые размеры тела, сила мышц, масса, форма частей тела и т. д.), обусловливающие внутривидовые вариации его строения. Антропометрические признаки измеряются в линейных, угловых единицах, единицах массы, баллах и т. п.
   Антропометрические характеристики – характеристики, определяющие условия оптимального функционирования физиологических систем человека. Включают данные о строении тела человека, размерах тела в целом и его частей, возрастных, половых, этнических, профессиональных и социальных факторах, влияющих на антропометрические признаки, изучаются для решения широкого круга задач при проектировании и оценке качества не только технических средств, но и мебели, интерьеров и изделий культурно-бытового назначения.
   Апперцепция (лат. ad – к + perteptio – восприятие) – зависимость восприятия от общего содержания психической жизни и прошлого опыта субъекта. Большое значение здесь имеют установки, эмоции, интересы. Существуют сенсорные эталоны – например, шкала музыкальных звуков, система геометрических форм, язык. Люди по-разному воспринимают цвета, вкусовые ощущения, звуки. В качестве воздействующих характеристик выступают интенсивность, частотный диапазон, а также ассоциативность по отношению к источнику. Восприятие зависит от пола. Например, девочки лучше различают вкус продуктов, чем мальчики.
//-- Б --//
   Бит информации – однозначный вопрос с ответом «да» или «нет».
//-- В --//
   Взаимодействие – процесс влияния тел друг на друга, наиболее общая, универсальная форма изменения их состояний. Взаимодействие определяет организацию системы, в которой оно проявляется. Во всякой целостной системе взаимодействие тел сопровождается взаимным отражением свойств. При описании человека, машины и среды в условиях их взаимодействия (в условиях системы) мы наблюдаем их взаимное влияние и взаимную перестройку, так как и человек, и машина, и среда тоже представляют собой системы, только более низкого порядка.
   Вегетативная нервная система – система, координирующая функции многих органов и систем организма (сердце, пищевод, желудок, печень, кишечник, почки и т. п.), изменяет их деятельность, регулируя частоту сердечных сокращений, перераспределяя потоки крови, расширяя сосуды, стимулируя работу желудочных желез, сокращая и расслабляя мускулатуру.
   Центры вегетативной нервной системы расположены в основном в спинном мозге и подчиняются высшим вегетативным центрам, расположенным в промежуточном мозге – гипоталамусе и полосатом теле.
   Внешняя отвлекаемость внимания – отвлекаемость, которая возникает при действии посторонних раздражителей на человека, занятого в этот момент какой-либо деятельностью.
   Внешние факторы функционального состояния работающего человека – факторы, имеющие характеристики трудового процесса: продолжительность воздействия нагрузки (общая продолжительность работы, время суток, сменность, отклонение от нормального режима работы и др.), вид нагрузки (физическая, сенсорная, умственная, смешанная и др.), распределение во времени (интенсивность, дефицит времени, экстенсивность и др.).
   Внимание – сосредоточенность сознания и направленность психической деятельности человека на какой-либо реальный или идеальный объект (предмет, событие, образ, рассуждение и т. д.). Внимание как вид психической деятельности человека обусловлено активностью связанных между собой мозговых структур.
   Внутренняя отвлекаемость внимания – отвлекаемость, которая появляется под воздействием сильных переживаний за дело, которым в данный момент занят человек; его могут беспокоить отсутствие интереса к делу, чувство ответственности.
   Внутренние факторы функционального состояния работающего человека – психофизиологические характеристики человека, которые выражаются в изменениях психических и физиологических процессов.
//-- Г --//
   Габаритные размеры – размеры, которые применяются при расчете максимального и минимального пространства, занимаемого телом человека при определении величины и конфигурации проходов, подходов, люков, лазов, замкнутых объемов.
   Групповой (конвейерный) труд – труд, который характеризуется синхронизацией деятельности его участников. Синхронизация труда связана с тактом (интервалом времени) работы конвейера и требует упрощения рабочих операций. Поскольку для человека характерна естественная вариабельность реакций, четкий ритм конвейера в сочетании с упрощенными рабочими операциями представляет собой неблагоприятный фактор для его самочувствия. Основой высокой производительности на конвейере являются дифференциация труда и автоматизация двигательных навыков человека.
//-- Д --//
   Двигательная память – память, выраженная в запоминании, сохранении и воспроизведении различных движений и их систем (ходьба, печать на клавиатуре, игра на музыкальном инструменте, завязывание галстука и т. д.). Она служит основой для формирования профессиональных и трудовых навыков, автоматизации действий и является наиболее стойкой – например, навыки езды на велосипеде могут быть воспроизведены через много лет.
   Дедуктивное умозаключение – умозаключение, при котором рассуждение строится от общих фактов к единичному выводу.
   Деятельность – органическая система, которая имеет сложное строение, меняющееся в процессе развития и функционирования.
   Деятельность человека-оператора в системе «человек-машина-среда» – процесс достижения поставленных целей, состоящий из упорядоченной совокупности выполняемых действий. Под действием человека понимается функциональный элемент его деятельности, имеющий осознаваемую цель.
   Динамические антропометрические признаки – размеры тела, изменяющие свою величину при угловых и линейных перемещениях частей тела в пространстве. Характеризуются линейными и угловыми изменениями (углы вращения в суставах, изменения длины руки при ее перемещениях).
   Дифференциальный принцип эргономической оценки – определение уровня качества объекта посредством ряда показателей, отражающих важнейшие свойства оцениваемого объекта. Это, например, соответствие показателей системы «человек-машина-среда» качеству деятельности человека-оператора по его точностным, скоростным, силовым или надежностным характеристикам.
//-- Е --//
   Единичные суждения – утверждение или отрицание, относящиеся к одному предмету, например: «Эргономику изучают на кафедре дизайна».
   Естественные информационные модели — информационные модели, в которых человек-оператор получает основную информацию в виде натурного изображения или портретно-информационного аналога внешнего вида объекта управления и объектов внешней обстановки.
//-- З --//
   Забывание – процесс памяти, приводящий к утрате четкости и уменьшению объема закрепленного в памяти материала. Это необходимый процесс, позволяющий обобщать память и освобождать мозг от избыточной информации.
   Запоминание – процесс памяти, посредством которого осуществляется ввод информации в память.
   Зона досягаемости пальцев вытянутой руки – зона, ограниченная дугами, описываемыми максимально вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе, корпус остается на месте, имеется возможность работы пальцами.
   Зона легкой досягаемости ладони – зона, ограниченная дугами, описываемыми расслабленными руками при движении их в плечевом суставе.
   Зона максимальной досягаемости – зона, ограниченная дугами, описываемыми максимально вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе; при этом корпус подается вперед, человек-оператор прижимается грудью к передней кромке стола. Зона максимальной досягаемости неудобна для длительной работы.
//-- И --//
   Избирательность (селективность) – выделение каких-либо объектов (или их частей), находящихся в поле восприятия, в то время как остальные объекты являются фоном восприятия.
   Индуктивное умозаключение – умозаключение, при котором рассуждение идет от единичных фактов к общему выводу.
   Информационная модель деятельности оператора – это условное отображение информации о состоянии объекта воздействия, системы «человек-машина-среда» и способов управления ими. Воспринимая информационную модель, оператор производит анализ и оценку сложившейся ситуации, планирует управляющие действия, наблюдает и оценивает результаты реализации.
   Информационное поле – часть рабочего места оператора, в котором размещены средства отображения информации и другие источники информации, используемые человеком в процессе трудовой деятельности.
   Истинные суждения – объективно верные суждения.
//-- К --//
   Качество деятельности человека-оператора – совокупность свойств деятельности оператора, обусловливающих ее выполнение в конкретных условиях.
   Комплексный принцип эргономической оценки объекта – определение уровня качества одним интегральным показателем – эргономичностью (уровнем эргономичности).
   Концентрация внимания – удержание внимания на каком-либо объекте. Концентрация внимания связана с доминантой – временно господствующим очагом возбуждения в центральной нервной системе – и торможением работы других нервных центров, поэтому побочные раздражители небольшой силы (тиканье часов, шуршание страниц в читальном зале, шум ветра) не только не мешают сосредоточенности внимания на основном объекте познавательной деятельности, а, наоборот, способствуют концентрации внимания. Концентрации внимания мешают сильные или новые, непривычные раздражители, а также те, которые вызывают интерес у человека и требуют активной работы мысли (например, посторонний человек, радио, телевизор).
   Концептуальная модель человека-оператора – совокупность представлений оператора о целях и задачах деятельности, состояниях объекта воздействия и системы «человек – машина– среда», а также способов регулирования ими. В соответствии со структурой построения процесса мышления человека (тактический и стратегический анализы) различают постоянные и оперативные концептуальные модели.
   Костюм изолирующий – средство индивидуальной защиты, изолирующее весь организм, предназначенное для защиты организма человека от воздействия опасных и вредных факторов окружающей воздушной среды.
   Костюм изолирующий автономный – изолирующий костюм, в состав которого входит источник поступления воздуха для дыхания и вентилирования подкостюмного пространства.
   Костюм изолирующий шланговый – изолирующий костюм, в котором воздух для дыхания и вентилирования подкостюмного пространства поступает с помощью шланга от внешних источников.
   Кресло оператора – элемент рабочего места, который обеспечивает поддержание рабочей позы в положении «сидя». Кресла классифицируются по набору конструктивных элементов, по длительности использования, по степени подвижности относительно средств труда, по особенности конструктивных элементов, по степени мягкости, по обеспечению виброзащиты. Кресло оператора имеет следующие постоянные элементы: сиденье, спинку, подлокотники, подголовник, подставку для ног.
//-- Л --//
   Лимбическая система – совокупность ряда структур головного мозга. Включает в себя обонятельную луковицу, обонятельный тракт, обонятельный треугольник, переднее продырявленное вещество, поясную извилину, парагиппокампальную извилину, зубчатую извилину, гиппокамп, миндалевидное тело, гипоталамус, сосцевидное тело.
   Ложные суждения – суждения, не соответствующие объективной реальности. В ложных суждениях что-либо утверждается (или отрицается) относительно всех предметов данной общности (группы, класса и т. д.).
//-- М --//
   Макропауза – перерыв на отдых продолжительностью 5–10 мин и больше. Длительность макропауз определяется интенсивностью выполняемой работы: чем она больше, тем длиннее макропаузы.
   Межличностные отношения – субъективно переживаемые взаимосвязи членов коллектива, проявляющиеся в характере и способах взаимного влияния в процессе совместной деятельности. Межличностные отношения различают как отношения «по горизонтали» и отношения «по вертикали».
   Механизированные формы труда – формы, требующие средних или легких мышечных усилий (труд токарей, фрезеровщиков, станочников и др.). Механизированный труд характеризуется:
   – средними энергетическими затратами (по сравнению с трудом, требующим значительной мышечной активности);
   – определенной направленностью мышечных усилий;
   – усложнением программы действий.
   Мнимая рассеянность – невнимание человека к непосредственно окружающим объектам, вызванное интересом к какому-либо другому предмету и сильной концентрацией его внимания на данном предмете. Мнимая рассеянность – результат большой сосредоточенности, а также узости внимания.
   Моббинг (от англ. mob – толпа) – психологические притеснения. Обычно моббинг бывает групповым, но встречается моббинг работника со стороны руководителя или других работников. Он включает постоянные негативные высказывания, критику в адрес члена коллектива, высмеивание, социальную изоляцию человека внутри организации, распространение о нем необоснованных слухов и т. д. Чаще всего моббинг начинается с конфликта.
   Мотивация – побуждение к деятельности, связанное с удовлетворением определенных потребностей. Имеются три группы мотивации:
   – биологическая (формируется на основе биологических потребностей организма – голод, жажда, половое влечение и т. п.);
   – социальная (потребность в общении, стремление к доминированию, агрессивность);
   – духовная (творческие, эстетические потребности, желание самосовершенствоваться).
   Моторное поле – часть рабочего места оператора, в котором размещены используемые оператором органы управления и осуществляются его двигательные действия по управлению системой «человек-машина-среда».
   Мышление – процесс познавательной деятельности человека, характеризующийся обобщенным и опосредованным отражением действительности. В процессе мышления производится творческое целенаправленное преобразование действительности и использование имеющихся в памяти представлений и образов, порождающих результат, которого в действительности или у субъекта на данный момент времени не существует.
//-- Н --//
   Наглядно-действенное (практическое) мышление – вид мышления, опирающийся на непосредственное восприятие предметов в процессе действий с ними. Возникло раньше остальных видов. Наиболее элементарный вид мышления, являющийся основой для организации более сложных его видов. Формирование начинается у детей с семимесячного возраста и активно развивается до трех лет.
   Наглядно-образное мышление – вид мышления, опирающийся на представления и образы. Развивается внутри наглядно-действенного мышления и продолжается до 13 лет.
   Напряженность труда – характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника.
   Непостоянное рабочее место – рабочее место, на котором человек-оператор находится меньшую часть своего рабочего времени (менее 50 % времени смены или менее 2 ч непрерывно).
//-- О --//
   Образная память – память по представлению. Первый вид памяти, который выработался у человека (она свойственна и животным). Поскольку по характеру психической деятельности эта память наиболее естественная, то она и более стойкая. В чистом виде присутствует только у детей младшего возраста. В зависимости от того, какой анализатор принимал активное участие в формировании образа, она бывает зрительной, слуховой, вкусовой, осязательной, обонятельной и т. д.
   Объем внимания – количество объектов, которые человек может воспринимать одновременно (объем внимания практически не изменяется при обучении и тренировке). Объем внимания – величина индивидуальная; в зависимости от личных способностей человека в среднем она составляет 7±2 информационных объекта.
   Объект исследования эргономики – система «человек-машина-среда».
   Общая цель эргономики – повышение эффективности деятельности и соответственно функционирования человеко-машинных систем, охраны здоровья и развития личности людей, участвующих в трудовом процессе.
   Общие эргономические требования содержатся в нормативных правовых и технических нормативных правовых актах и задаются в виде ссылок на данные документы. Как правило, эти требования относятся к условиям, в которых непосредственно осуществляется какая-либо деятельность.
   Оптимальная зона — часть информационного поля, обеспечивающая наилучшее восприятие информации; рассчитывается по отношению к нормальной линии взгляда по вертикали.
   Оптимальная зона досягаемости моторного поля ограничивается дугами, описываемыми руками при движении их в локтевом суставе. Зона легкой досягаемости может разделяться на оптимальное пространство для грубой ручной работы (ручной инструмент) и оптимальное пространство для тонкой ручной работы (письменные, точные работы, работа с клавиатурой и другими часто применяемыми органами управления).
   Орган управления (ОУ) – техническое средство в системе «человек-машина-среда» для передачи управляющих воздействий оператора машине.
   Осмысленность – способность установить сходство объекта с другими объектами на основании осознания его функции.
   Основной обмен вещества – величина энергетических затрат в состоянии полного мышечного покоя в стандартных условиях (при комфортной температуре окружающей среды, в течение 2–6 ч после приема пищи, в положении «лежа»). Расход энергии в этих условиях составляет 87,5 Вт для человека массой 75 кг, а потребление кислорода – 0,2–0,25 л/мин.
   Острота зрения – способность зрительной системы человека-оператора обнаруживать или различать мелкие детали информационной модели. Принято, что он имеет размер, равный размеру минимально различимого глазом пятна диаметром в 1'. В действительности он может быть много меньше и достигает угла 0,05'. Это объясняется тем, что острота минимального обнаружения существенно зависит от яркости, контрастности и вида контраста – прямого или обратного. Величину 1' принято считать усредненным, типовым значением остроты зрения «минимального разделения».
   Отвлекаемость внимания – непроизвольное перемещение внимания с одного объекта на другой. Отвлекаемость может быть внешней и внутренней.
   Оценка и обработка информации – формирование оперативного образа. Подразумевает сопоставление заданных и реальных результатов деятельности системы «человек-машина-среда», анализ и обобщение информации. Зависит от способов кодирования информации, степени сложности информационной модели, объема отображения, динамики смены информации.
//-- П --//
   Память – форма психического отражения действительности, заключающаяся в закреплении, сохранении и последующем воспроизведении информации человеком.
   Переключаемость внимания – сознательное и осмысленное перемещение внимания с одного объекта на другой.
   Переутомление – это патологическое состояние, развивающееся у человека вследствие хронического физического или психологического перенапряжения.
   Переутомление имеет три стадии развития:
   I стадия. Нарушение сна, выражающееся в плохом засыпании и частых пробуждениях, отсутствие чувства отдыха после сна; периодическое снижение аппетита, концентрации внимания; нарушение точной двигательной координации.
   II стадия. Функциональные нарушения во многих органах и системах организма: апатия, вялость, сонливость, повышенная раздражительность, постоянное снижение аппетита, потеря остроты мышечного чувства. Прогрессирует расстройство сна, удлиняется время засыпания, сон становится поверхностным, беспокойным с частыми сновидениями нередко кошмарного характера.
   Подлинная рассеянность – рассеянность, вызванная неспособностью человека устанавливать внимание на каком-либо объекте или действии, а затем его удерживать.
   Показатели эргономические — показатели уровня качества изделия, используемые для определения соответствия изделия эргономическим требованиям, а также характеризующие систему «человек-машина-среда».
   Полуавтоматизированный труд – труд, который выключает человек из процесса непосредственной обработки предмета труда. Работу целиком выполняет механизм. Человек лишь обслуживает станок: запускает механизм, подает заготовку, снимает готовую деталь.
   Понятие – отражение общих и существенных свойств предметов и явлений. В основе понятий лежат наши знания о предметах и явлениях.
   Послерабочее восстановление. Послерабочее восстановление обеспечивает возвращение физического статуса организма или его органов к исходному состоянию. Важное значение в развитии послерабочего восстановления имеет состояние центральной нервной системы. Показано, что в ЦНС после прекращения работы отмечается наличие «остаточного», или «послерабочего», возбуждения, проявляющегося в ускорении времени и увеличении силы условных и безусловных рефлексов.
   Постоянные концептуальные модели – общие временные и пространственные представления, стратегические цели деятельности, система ценностей, показателей и оценок.
   Постоянное рабочее место – место, на котором работник находится большую часть своего рабочего времени (более 50 % времени смены или более 2 ч непрерывно).
   Предмет эргономики – изучение системных закономерностей взаимодействия человека с техническими средствами и средой в процессе достижения цели деятельности.
   Предметность – способность отражать объекты и явления реального мира не в виде отдельных ощущений, а в виде предметов, которым присущи данные ощущения.
   Предрабочее восстановление. Перед началом работы в организме наблюдаются процессы, направленные на организацию регуляторных механизмов и предрабочую мобилизацию функций, а также на накопление энергетических резервов.
   Принятие решения – волевой акт, формирование последовательности целесообразных действий, ведущих к достижению цели на основе преобразования исходной информации.
   Принцип непрерывности формирования системы «человек-машина-среда». Данный принцип заключается в том, что на всех стадиях жизненного цикла изделий – разработка, производство, эксплуатация и утилизация – производится эргономическое обеспечение. В зависимости от выполняемой функции система «человек-машина-среда» в каждом конкретном случае может использовать тот или иной принцип организации. Необходимый качественный уровень, который должна приобрести система в процессе ее проектирования и разработки, задают эргономические требования. Эргономические требования в данном случае определяются как требования к изделию, обусловленные свойствами человека и устанавливаемые с целью оптимизации его деятельности. Воплощенные в технике эргономические требования становятся ее свойствами и показателями.
   Произвольное внимание – сознательно направляемое и регулируемое внимание. Произвольное внимание требует от человека волевых усилий, отличается активным характером и сложной структурой. Это более высокая степень внимания, которая возникает в условиях постановки перед человеком какой-либо задачи.
   Производственное утомление – состояние организма, возникающее вследствие выполнения физической или умственной работы и проявляющееся во временном снижении работоспособности, ухудшении двигательных и вегетативных функций и появлении чувства усталости. Различают технико-экономические, физиологические, психологические, медицинские признаки утомления.
   Профессиональная подготовленность (подготовка) оператора – свойство оператора, определяемое совокупностью знаний, навыков и состояния психических и физиологических функций, которые обусловливают его способность осуществлять определенную деятельность с заданным качеством.
   Психологические признаки утомления – это субъективное чувство усталости, замедление психических процессов, выражающееся в ухудшении психологических характеристик – памяти, внимания, мышления, восприятия.
   Психофизиологические характеристики. Данные характеристики рассматриваются с целью определения функциональных возможностей каналов приема и обработки информации человеком, когда в качестве носителей информации выступают сигналы самых разных модальностей. Целесообразная деятельность человека основывается на постоянном приеме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних систем организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов – подсистем центральной нервной системы (ЦНС), обеспечивающих прием и первичный анализ сигналов.
//-- Р --//
   Рабочее место оператора – часть пространства в системе «человек-машина-среда», оснащенная средствами отображения информации, органами управления, вспомогательным оборудованием и предназначенная для осуществления деятельности оператора.
   Распределение внимания – субъективно переживаемая способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно.
   Реализация принятого решения – выполнение определенных действий (самостоятельно) или отдача соответствующих распоряжений (в коллективе операторов).
   Режим труда – распределение работы и отдыха как в течение всего дня, так и в короткие отрезки времени. Режим труда предполагает в себе и режим отдыха.
//-- С --//
   Сверхвосстановление – возникновение повышенной работоспособности (при определенной подготовленности организма) через некоторое время после воздействия нагрузки. Аналогичное явление наблюдается и в деятельности отдельных функциональных систем и органов. Восстановление содержания в мышце глюкогена, креатинфосфата, белков происходит вместе с периодом избыточного восстановления. Наличие данного периода служит определенным фактором надежности, обеспечивающим готовность организма к последующей деятельности.
   Сенсомоторные процессы – процессы, управляемые головным и спинным мозгом.
   Система «человек-машина-среда» (СЧМ) – система, включающая в себя человека, машину, посредством которой он осуществляет трудовую деятельность, и среду на рабочем месте.
   Словесно-логическое (понятийное) мышление – вид мышления, осуществляемый при помощи логических операций с понятиями. Развивается с начала накопления знаний и развития речи, т. е. еще в дошкольном возрасте. Речь становится орудием мышления, связывающим отдельные понятия, суждения и заключения. Она характеризуется скрытой, незаметной для человека артикуляцией слов, микродвижениями органов речи. Внутренняя речь может переходить в развернутую форму – шепот, громкую речь. Это позволяет лучше анализировать материал.
   Средство отображения информации – устройство в системе «человек-машина-среда», предназначенное для восприятия оператором сигналов о состоянии объекта воздействия всей системы, а также управления ими. Средства отображения информации предназначены для различных анализаторов человека-оператора (зрительного, слухового, тактильного и т. п.), предоставляют собой сигнализаторы, мнемосхемы, мониторы персональных компьютеров.
   Средства индивидуальной защиты – средства, которые служат для защиты одного работника от воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов, надеваются на тело человека или на его часть. Средства индивидуальной защиты по назначению делят на следующие классы:
   изолирующие костюмы:
   – пневмокостюмы, гидроизолирующие костюмы, скафандры;
   средства защиты органов дыхания:
   – противогазы, респираторы, пневмошлемы, пневмомаски;
   специальная одежда:
   – комбинезоны, полукомбинезоны;
   – куртки, брюки, костюмы, халаты, плащи, полушубки, тулупы;
   – фартуки, жилеты, нарукавники;
   специальная обувь:
   – сапоги, полусапоги, ботфорты;
   – ботинки, полуботинки, туфли;
   – галоши, боты, бахилы.
   средства защиты рук:
   – рукавицы, перчатки;
   средства защиты головы:
   – каски, шлемы, подшлемники, шапки, береты, шляпы;
   средства защиты лица:
   – защитные маски, защитные щитки;
   средства защиты органов слуха:
   – противошумные шлемы, противошумные наушники, противошумные вкладыши;
   средства защиты глаз:
   – защитные очки;
   предохранительные приспособления:
   – предохранительные пояса;
   – диэлектрические коврики;
   – ручные захваты, манипуляторы;
   – наколенники, налокотники, наплечники;
   защитные дерматологические средства:
   – моющие пасты, кремы, мази.
   Статические антропометрические признаки – размеры отдельных частей тела и габаритные размеры (наибольшие и наименьшие размеры тела в различных его положениях). Используются для определения общих размеров рабочего места оператора, расположения и размеров сиденья, органов управления и др.
   Структурность – отнесенность каждого образа к некоторому классу объектов. Для этого необходимо обращение к хранящемуся в памяти классу сходных объектов.
   Суждение – форма процесса мышления, раскрывающая содержание понятий. В суждениях утверждаются или отрицаются связи между предметами или явлениями. Например, суждение: «Эргономика – это область приложения научных знаний о человеке к проектированию предметов, систем и окружений, используемых им» выражает связь между процессом проектирования и научными знаниями о человеке. Суждения выражаются в словесной форме (вслух или про себя). Суждения могут быть истинными, ложными, общими, частными, единичными.
//-- Т --//
   Творческий труд – труд требующий многолетней подготовки, высокой квалификации, особых условий для реализации. Труд этой категории работников (научные работники, писатели, художники, артисты, композиторы, архитекторы, конструкторы) характеризуется нестереотипностью деятельности, нерегламентированным графиком труда, нуждается в значительном объеме памяти, напряжении внимания, мыслительной деятельности.
   Текущее восстановление – восстановление, которое происходит во все периоды функциональной активности человека. Оно осуществляется при взаимодействии нейрогуморальных механизмов регуляции и саморегуляции клеточных обменных процессов и синтеза белка. Так, например, гипоталамус обеспечивает развитие процессов восстановления в работающих органах и тканях за счет нейроэндокринных механизмов, мобилизующих функции гипофиза, надпочечников и других эндокринных желез. Особенно важно влияние вегетативной нервной системы, направленное на активацию работы скелетных мышц, внутренних органов, центральной нервной системы. Большую роль в восстановительных процессах играет перераспределение кровотока; он увеличивает доставку к активно работающим органам и тканям кислорода, питательных веществ, ускоряет удаление конечных продуктов обмена.
   Техника – совокупность материальных искусственных средств целесообразной деятельности людей. Развитие техники на определенном этапе наталкивается на ограничение психофизиологических возможностей человека, и тогда происходит скачок в развитии техники, сущность которого заключается в передаче человеком техническому средству выполнения соответствующей функции своей деятельности. Точнее, человек передает техническому средству не сами функции производственной деятельности, а их непосредственное выполнение. Человек перемещается из сферы непосредственного участника в производственном процессе в сферу опосредованного участия.
   Технические средства – средства, которые разрабатываются в расчете на различные части тела человека-оператора (руки, ноги, пальцы и т. д.). К техническим средствам относятся кнопки, тумблеры, выключатели, педали, руль, мышь, джойстик, тачпад, трекбол.
   Тренажер – техническое средство обучения, реализующее модель «человек-машина-среда» и обеспечивающее контроль за качеством деятельности обучаемого.
   Тренированность – практическая профессиональная подготовка человека, состоящая в умении использовать полученные знания и приобретенные навыки при выполнении трудовой деятельности в конкретных условиях эксплуатации и применять по назначению технические средства.
   Тренировка операторов – повторение определенного действия при сохранении содержания решаемых (от повторения к повторению) задач в условиях, максимально приближенных к условиям реальной деятельности. Проведение тренировки связано с необходимостью поддержания на заданном уровне приобретенных навыков, умений. Тренировка операторов осуществляется с помощью специальных технических средств подготовки операторов (тренажеров).
   Труд, связанный с использованием дистанционного управления – труд, который реализуется с помощью пультов управления. При данной форме труда человек все более удаляется от управляемых объектов. По сути, его рабочее место представляет собой пульт управления.
   Труд, требующий значительной мышечной активности — труд, который характеризуется значительной тяжестью выполнения (труд землекопов, лесорубов, строителей, грузчиков, кузнецов). Данной форме труда присущи:
   – повышенные энергетические затраты;
   – стереотипность, повторяемость движений, что ведет к гипертрофии в основном проксимальных мышечных групп конечностей и вспомогательной мускулатуры;
   – социальная неэффективность, выражающаяся в том, что для достижения оправдывающей себя производительности требуется оптимальное напряжение физических сил.
//-- У --//
   Угловой размер знака – угол между линиями, соединяющими крайние точки знака по высоте и точки глаз наблюдателя.
   Умозаключение – это выведение из одного или нескольких суждений нового суждения. Исходные суждения называются посылками умозаключения. Умозаключения бывают индуктивными, дедуктивными, по аналогии.
   Умственный (интеллектуальный) труд – это труд, связанный с приемом и переработкой информации, требующей повышенной активности сенсорных систем, концентрации внимания, активизации памяти, мыслительного процесса, эмоциональной сферы. Для большинства современных профессий, связанных с умственным трудом, характерны резкое увеличение объема, разнородность информации, скорость принятия решений, возрастание социальной значимости этих решений и личной ответственности работника. Нервно-психическая напряженность такого труда возрастает постоянно.
   Устойчивость внимания – способность удерживать внимание на одном и том же объекте и сохранять его на одном уровне.
   Утомление – ослабление сил от усиленной деятельности, напряжение. Современная наука объясняет возникновение и развитие утомления комплексом причин:
   – причины, связанные с неспособностью нервной системы длительное время поддерживать чрезвычайно высокую частоту импульсов и принимать огромный поток информации от работающих мышц, а также неспособностью нервных волокон длительное время передавать импульсы высокой частоты от одной клетки к другой;
   – причины, вызванные изменениями внутренней среды организма – закислением клеток и крови на фоне нехватки кислорода. В процессе выполнения избыточных физических нагрузок угнетается деятельность желез внутренней секреции. Это ведет к уменьшению выработки гормонов и снижению активности ряда ферментов, т. е. уменьшается активность ферментов аэробного окисления;
   – рассогласованность функций различных систем организма вследствие нарушения их регуляции со стороны нервной системы. К нарушениям регуляции функции относятся уменьшение содержания сахара в крови из-за его расхода на обеспечение мышечного сокращения; снижение активности желез внутренней секреции по обеспечению мышечной работы, их угрожающее отказом обеспечивать мышечную работу; исчерпание запасов воды и солей из-за их высокой потери вместе с потом; расход запасов источников энергии (углеводов, жиров) в клетках; перегревание организма.
//-- Ф --//
   Функциональная асимметрия головного мозга – распределение психических функций между левым и правым полушариями. Установлено, что функцией левого полушария является оперирование вербально-знаковой информацией, а также чтение и счет, тогда как функция правого – оперирование образами. У всех людей одно из полушарий доминирует (чаще правое; левшей около 12 %).
   Функциональное состояние человека – обусловленная внешними и внутренними факторами возможность человека осуществить деятельность.
//-- Ц --//
   Целостность – внутренняя органическая взаимосвязь частей и целого в образе. Образ предмета складывается на основе обобщения информации об отдельных свойствах и качествах предмета. Например, вычленяя сложные отношения между звуками, мы узнаем мелодию, сыгранную другими инструментами, в другой обработке и т. д. Даже при неполном отражении свойств воспринимаемого объекта происходит мысленное достраивание полученной информации до целостного образа предмета.
//-- Ч --//
   Частные суждения – суждения, в которых утверждение или отрицание касается лишь некоторых предметов, например: «Некоторые студенты БГАИ изучают эргономику».
   Частные эргономические требования – требования, которые задаются в виде конкретных параметров, в том числе под конкретного пользователя, либо в виде обобщенных (интегральных) показателей.
//-- Э --//
   Эмоция – реакция на удовлетворение или неудовлетворение какой-либо потребности (интерес, радость, удивление, горе, отвращение, презрение, страх, стыд, вина).
   Эмоциональная память – запоминание пережитых чувств и эмоциональных состояний. Прочность этой памяти зависит от силы эмоциональных переживаний, поэтому она проявляется, например, в чувстве осторожности при выполнении действий, связанных с аварийными ситуациями, имевшими место (удар тока, авария с тяжелыми последствиями и т. д.), испугом (нападение, чья-то агрессия и т. д.). К эмоциональной памяти относится также чувственная реакция (прилив крови, пот, дрожь) и др.
   Эргономика (греч. ergon – работа + nomos – закон) – отрасль науки, изучающая трудовые процессы человека (группы людей) в условиях производства с целью совершенствования орудий, условий и процесса труда.
   Эргономическая норма – функциональный оптимум, под которым понимают протекание всех процессов в системе «человек-машина-среда» с наиболее возможной слаженностью, надежностью, экономичностью и эффективностью.
   Эргономические свойства системы «человек – машина– среда» – свойства структурных функциональных элементов системы, обусловленные характеристиками человека; подразделяются на базовые (анатомические, биомеханические, физиологические, психофизиологические, социокультурные) и производные (социальные ориентации и мотивационные установки, знания, умения, навыки, характеристики психофизиологических систем адаптации к определенным условиям деятельности – ее интенсивности, микроклиматическим факторам, социальным факторам, уровню риска).
   Эргономическое обеспечение проектирования и разработки технических средств (ЭО) – взаимосвязанные мероприятия, методы и средства, осуществляемые на этапе проектирования и разработки изделий и направленные на согласование характеристик и возможностей человека с характеристиками технических средств и среды в процессе эксплуатации.
   Эргономические требования – нормированные по отношению к системе «человек-машина-среда» значения показателей эргономических свойств процесса, средств и условий деятельности, а также методов, средств формирования и поддержания необходимой работоспособности человека-оператора. Эргономические требования являются составной частью общих технических требований, предъявляемых к изделию. Они разрабатываются с целью повышения качества деятельности оператора, обеспечивающего заданный уровень качества всего изделия по показателям назначения путем наиболее полного и рационального учета характеристик и возможностей человека.
   Эргономическая оценка – определение соответствия показателей объекта оценки эргономическим требованиям и установление эргономического уровня качества оцениваемого объекта. Эргономическая оценка может быть дифференциальной, комплексной и смешанной.

Литература

//-- Основная --//
   1. Березкина, Л.В. Антропометрические исследования в дизайн-проектировании / Л.В. Березкина. Минск, 2005.
   2. Вудсон, У. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников-конструкторов / У. Вудсон, Д. Коновер; пер. с англ. А.М. Пашутина. М., 1968.
   3. Кляуззе, В.П. Безопасность и компьютер. Нормы и рекомендации по безопасной эксплуатации вычислительной техники / В.П. Кляуззе. Минск, 2001.
   4. Кляуззе, В.П. Эргономика / В.П. Кляуззе. Минск, 2008.
   5. Мунипов, В.М. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды / В.М. Мунипов, В.П. Зинченко. М., 2001.
   6. Нильсен, Я. Веб-дизайн: книга Якоба Нильсена / Я. Нильсен. СПб., 2003.
   7. Рунге, В.Ф. Эргономика в дизайне среды / В.Ф. Рунге, Ю.П. Манусевич. М., 2005.
   8. Словарь современных терминов по эргономике / сост. Л.В. Березкина. Минск, 2000.
   9. Эргономика: принципы и рекомендации: Методическое руководство. М., 1983.
//-- Дополнительная --//
   1. Березкин, Б.С. Эргономическое обеспечение проектирования программных средств / Б.С. Березкин [и др.] // Эргономическое обеспечение проектирования средств вычислительной техники и АСУ. Труды ВНИИТЭ. Сер. Эргономика. М., 1985. Вып. 30.
   2. Березкина, Л.В. Введение в эргономику / Л.В. Березкина. Минск, 1999.
   3. Бражникова, З.В. Человек, компьютер, творчество / З.В. Бражникова, А.С. Карлюк. Минск, 1991.
   4. Венда, В.Ф. Инженерная психология и синтез систем отображения информации / В.Ф. Венда. М., 1982.
   5. Венда, В.Ф. Видеотерминалы в информационном воздействии / В.Ф. Венда. М., 1980.
   6. Волков, В.В. Эргономика зрительной деятельности человека / В.В. Волков [и др.]. Л., 1989.
   7. Генисаретский, О.И. Дизайн и эргономика: варианты взаимоотношений в процессе гуманизации образа жизни / О.И. Генисаретский, Н.А Носов // Гуманитарно-художественные проблемы образа жизни и предметной среды / Труды ВНИИТЭ. Сер. Техническая эстетика. М., 1989. Вып. 58.
   8. Глазычев, В.Л. Гемма Коперника. Мир науки в изобразительном искусстве / В.Л. Глазычев. М., 1989.
   9. Государственные стандарты системы стандартов безопасности труда (ССБТ): ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности; ГОСТ 12.4.026-76. ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности; ГОСТ 12.2.032-78. ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования; ГОСТ 12.2.033-78. ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования.
   10. Государственные стандарты системы стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения (ССЭТО): ГОСТ 29.00.002-84. ССЭТО. Эргономическое обеспечение. Основные положения; ГОСТ 29.04.002-84. ССЭТО. Алгоритм и структура деятельности оператора. Общие эргономические требования; ГОСТ 29.04.003-85. ССЭТО. Модели информационные. Общие эргономические требования.
   11. Государственный стандарт системы стандартов эргономики и технической эстетики (ССЭТЭ): ГОСТ 30.001-83. ССЭТЭ. Основные положения.
   12. Государственные стандарты системы стандартов человек – машина – среда (СЧМ): ГОСТ 23000-78. СЧМ. Пульты управления. Общие эргономические требования; ГОСТ 22269-76. СЧМ. Рабочее место оператора. Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эргономические требования.
   13. ГОСТ 23090-79. Аппаратура радиоэлектронная. Правила составления и текст пояснительных надписей и команд.
   14. ГОСТ Р 50948-2001. Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности.
   15. СТБ ЕН 894-1-2003 Безопасность машин. Эргономические требования к оформлению индикаторов и органов управления. Часть 1. Общие руководящие принципы при взаимодействии оператора с индикаторами и органами управления.
   16. Губинский, А.И. Надежность и качество функционирования эргатических систем / А.И. Губинский. Л., 1982.
   17. Даниляк, В.И. Эргодизайн: Качество, конкурентоспособность / В.И. Даниляк [и др.]. М., 1990.
   18. Кляуззе, В.П. Охрана труда: правовые и организационные вопросы / В.П Кляуззе. Минск, 2006.
   19. Козин, Н.Г. Бесконечность. Прогресс. Человек: Статус человека в объективной реальности / Н.Г. Козин. Саратов, 1988.
   20. Комар, Филипп. Искусство и человек / Филипп Комар; пер. с фр. М., 2002.
   21. Ломов, Б.Ф. Справочник по инженерной психологии / Б.Ф. Ломов. М., 1982.
   22. Ломов, Б.Ф. Вопросы общей, педагогической и инженерной психологии / Б.Ф. Ломов. М., 1991.
   23. Маньшин, Г.Г. Надежность систем «человек-машина»: методические материалы / Г.Г. Маньшин. Минск, 1985.
   24. Мейстер, Д. Эргономические основы разработки сложных систем / Д. Мейстер; пер. с англ. М., 1979.
   25. Зинченко, В.П. Основы эргономики / В.П. Зинченко, В.М. Мунипов. М., 1979.
   26. Мунипов, В.М. Стандартизация, качество продукции и эргономика / В.М. Мунипов [и др.]. М., 1982.
   27. Мунипов, В.М. Камо грядеши эргономика?: По зарубежным материалам / В.М. Мунипов. М., 1992.
   28. Организация взаимодействия человека с техническими средствами АСУ: в 7 т. / под ред. В.Н. Четверикова. М., 1990.
   29. Психология ощущений и восприятия. Хрестоматия по психологии / под ред. Ю.Б. Гиппенрейтера. М., 1999.
   30. Романов, Г.М. Человек и дисплей / Г.М. Романов [и др.]. Л., 1986.
   31. Стулов, Я.Е. О противоречиях в системе «человек-техника» / Я.Е. Стулов. Челябинск, 1969.
   32. Чапанис, Л. О распределении функций между людьми и машинами / Л. Чапанис. М., 1977.
   33. Черняк, В.А. Человеческий фактор: Мировоззренческий аспект / В.А Черняк. Алма-Ата, 1989.
   34. Человеческие факторы: в 6 т. / под ред. Г. Салвенди; пер. с англ. М., 1988.
   35. Щербинин, В.А. Научное мировоззрение и проблемы активизации человеческого фактора / В.А. Щербинин. М., 1989.
   36. Эргономика и социальная ориентация научно-технического прогресса: Материалы конференций, совещаний // Труды ВНИИТЭ. М., 1989.
   37. Эргономическое обеспечение проектирования и эксплуатации средств автоматизации // Труды ВНИИТЭ. Сер. Эргономика. М., 1986. Вып. 31.
   38. Эргономическая оценка качества изделий культурно-бытового назначения: Методические материалы // Труды ВНИИТЭ. М., 1985.
   39. Юдин, Б.Г. Методологическое содержание эргономической теории / Б.Г. Юдин // Труды ВНИИТЭ. Серия Эргономика. М., 1981. Вып. 20.
   40. Юдин, Э.Г. Системный подход и принципы деятельности / Э.Г. Юдин // Системные исследования. М., 1978.
   41. Ясперс, К. Современная техника / К. Ясперс // Новая технократическая волна на Западе. М., 1986.

Лидия Владимировна Березкина, Венедикт Петрович Кляуззе Эргономика