Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики. Выпуск 2

Феномен инженерной психологии

Г. М. Зараковский

Феномен – это «необычное, исключительное явление» (Краткий словарь… 1952, с. 416). Именно таковым явлением, на мой взгляд, стало быстрое и своеобразное развитие инженерной психологии в нашей стране в период с конца 50-х до конца 80-х годов XX в. К этой мысли я пришел на основании как своего опыта участия в инженерно-психологической деятельности, начиная с 1958 г., так и анализа литературы (включая интернет-ресурсы). Обосновать его я постараюсь в настоящей статье, исходя при этом из того понимания предмета инженерной психологии, которое приведено в известном справочнике (Справочник… 1982): «инженерная психология изучает объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники для использования их в процессе проектирования, создания и эксплуатации СЧМ» (с. 7). Ключевыми в этом определении являются слова «информационное взаимодействие», т. е. психологическая составляющая деятельности человека или групп людей. Следует лишь добавить, что инженерная психология представляет собой научно-практическую отрасль междисциплинарного типа, целью которой является не только изучение закономерностей «для использования», но и участие в этом «использовании» на всех стадиях жизни систем «человек-машина».

Сначала назову признаки феноменальности советской инженерной психологии, а потом рассмотрю их содержательно.

Признаки следующие: во-первых, инженерная психология как самостоятельная научно-прикладная дисциплина возникла как бы внезапно и быстро развилась «и вширь, и вглубь», вовлекая в свое русло все большее количество исследователей и практиков человековедения и инженерного дела; во-вторых, эта дисциплина породила поток экспериментально-теоретических исследований в области когнитивной психологии, привела к математизации результатов этих и других исследований, а в целом, подняла престиж всей психологии, сделала ее «солидной» наукой, достойной занять подобающее ей место в системе Академии наук СССР (теперь – РАН); в-третьих, эта дисциплина в своем развитии привела к появлению в нашей стране эргономики – метасистемного научно-прикладного направления исследований и разработок (охватывающего человека, со всей его психологией, физиологией и морфологией, а также используемые им технические средства деятельности, предмет деятельности и окружающую среду).

Первый признак феноменальности инженерной психологии

Стимулом к возникновению инженерной психологии в Советском Союзе послужила резко возросшая в 1950-е годы потребность практической инженерии в хорошем согласовании свойств человека и машин нового поколения, а именно автоматизированных технических устройств и систем. Практика эксплуатации таких машин показала, что их проектирование на уровне здравого смысла по отношению к характеристикам человека часто приводит к ошибкам персонала и, как следствие, к авариям и катастрофам. В одном из американских руководств по «человеческому фактору» написано примерно следующее: «приступая к проектированию машин, которыми будет управлять человека, не думай, что ты эталон человечества».

В порядке мемуарного отступления расскажу, как лично я почувствовал востребованность инженерной психологией и занялся ею. В 1958 г. при кафедре спецфизиологии Военно-медицинской академии (в Ленинграде) была создана лаборатория физиологии военного труда, а в ней – отдел физиологии военно-морского труда. Меня назначили его начальником. Надо было определиться с наиболее перспективными направлениями исследований. Сходив пару раз в море на подводных лодках и послушав бывалых моряков, я понял, что на базе физиологической науки нельзя решить наиболее критичные проблемы эффективности работы специалистов-подводников. Эти проблемы были обусловлены, в первую очередь, наличием плохо приспособленных к восприятию человеком информационных устройств (например, «торпедный автомат стрельбы» с трудно различимыми шкалами приборов), отсутствием унификации в компоновке оборудования (например, «машинных телеграфов», расположенных в разных помещениях), излишне сложными алгоритмами деятельности моряков с источниками информации и органами управления на панелях. Тогда я обратился к инженерной психологии, и это направление сделал ведущим в отделе. В результате удалось разработать полезные рекомендации.

В России первые исследования и разработки инженерно-психологического типа были проведены еще в двадцатые годы XX в. в рамках психологии труда и психотехники. Собственно, инженерная психология (human engineering) появилась позже в США и в Великобритании (А. Чапанис, Мак-Фердан, У. Гарнер, Д. Бронбет и др.). В марте 1957 г. на Всесоюзном совещании по вопросам психологии труда в Москве инженерная психология и в нашей стране была определена как самостоятельная область исследований и разработок. В том же году в Психологическом институте Академии педагогических наук СССР была создана лаборатория индустриальной психологии под руководством Д. А. Ошанина.

Первая в стране лаборатория инженерной психологии появилась в 1959 г. в Ленинградском государственном университете. Ее организовал и возглавил Б. Ф. Ломов. Этот год вполне обоснованно считается годом возникновения инженерной психологии в СССР – России. Дело не столько в названии лаборатории, сколько в ее инициирующей роли. Востребованность инженерной психологии в те годы была обусловлена, главным образом, развитием военно-промышленного комплекса. И как только появилась соответствующая лаборатория, к ней потянулись специалисты, имеющие отношение к созданию кораблей военно-морского флота и их «начинки». В моей работе очень полезными оказались контакты как с руководителем лаборатории Б. Ф. Ломовым, так и с его сотрудниками: Г. В. Суходольским, М. А. Дмитриевой и др. Быстро проявили себя и образовали «пул» инженерных психологов Ленинграда (и не только военно-морских) представители разных организаций: A. M. Кожин, A. И. Губинский, В. Ф. Рубахин, затем В. А. Бодров, А. А Крылов и др. Примечательно, что двое из названных специалистов впоследствии сыграли важную роль в подъеме всей советской психологии на новый уровень: В. Ф. Рубахин – как заместитель директора Института психологии АН СССР, а А. А. Крылов – как декан факультета психологии Ленинградского университета. Отмечу сразу, что заместителем директора по научной работе Института психологии РАН впоследствии стал еще один инженерный психолог ленинградского «пула» – B. А. Бодров.

Вскоре после создания лаборатории инженерной психологии в ЛГУ аналогичные научно-прикладные подразделения появились в ряде организаций Москвы: в крупных проектно-конструкторских институтах (Д. Ю. Панов, В. П. Зинченко, Д. И. Агейкин, А. И. Галактионов и др.), во Всесоюзном научно-исследовательском институте технической эстетики (В. Ф. Венда), в Государственном научно-исследовательском институте авиационной медицины (К. К. Платонов).

В 1960-е годы появилось много публикаций, обеспечивших быстрое развитие советской инженерной психологии с учетом мирового опыта (Ломов, 1963, 1966; Пушкин, 1965; Зараковский, 1966; Бобнева, 1966; Вудсон, Коновер, 1968; Венда, 1969; Галактионов, 1969; и др.).

Авторами этих публикаций были специалисты разных профилей: инженеры, психологи, физиологи. А в исследовательскую и практическую деятельность в сфере инженерной психологии включились, кроме того, биологи, антропологи, философы, системотехники. Налицо явная междисциплинарность этой научно-прикладной дисциплины.

Последующие два десятилетия явились годами бурного развития инженерной психологии в нашей стране как в теоретико-методологическом плане, так и в плане решения актуальных практических задач. К наиболее значимым публикациям этого периода можно отнести ряд изданий (Военная инженерная психология… 1970; Крылов, 1972; Методология исследований… 1974; Методы… 1975; Основы инженерной психологии… 1977; Инженерная психология… 1977; Котик, 1978; Смирнов, 1979; Дмитриева и др., 1979; Практикум по инженерной психологии, 1983; и др.). В этот период стала быстро развиваться и эргономика. Часть исследований и разработок инженерно-психологического профиля (и, соответственно, публикаций) проходила под флагом эргономики. Я их здесь не привожу.

В дальнейшем, начиная с 1990-х годов, наступил спад инженерно-психологических (и эргономических) исследований и разработок. Публикаций стало значительно меньше, и они, в основном, были предназначены для обучения студентов. Вышло в свет, например, хорошее учебное пособие Ю. К. Стрелкова (2001) и фундаментальный учебник по эргономике В. М. Мунипова и В. П. Зинченко (2001), большая часть материала которого относится к инженерной психологии.

Второй признак феноменальности инженерной психологии

Инженерная психология зиждется на знании закономерностей переработки информации человеком, т. е. особенностей, в первую очередь, познавательных психических процессов: восприятия, памяти, мышления. Естественно, возникла потребность расширить и углубить те знания, которые уже имелись.

Реализации этой потребности в рамках проблематики инженерной психологии (и финансового обеспечения прикладных работ) задал тон В. П. Зинченко. Под его руководством был проведен большой комплекс экспериментальных исследований мнемических процессов, зрительного восприятия, принятия решений и исполнительных (психомоторных) действий. Значимость таких исследований для инженерной психологии В. П. Зинченко аргументировал достаточно убедительно:

«Главное в инженерной психологии – это проектирование и формирование согласованных внешних и внутренних средств деятельности, установление количественно выраженного функционального соответствия между ними. Добиться этого можно, лишь развивая более совершенную методологию, опирающуюся на наиболее значимые достижения информационного и генетического подходов… Результат объединения обоих подходов, прежде всего, должен выразиться в выработке некоторой новой шкалы элементов анализа познавательной деятельности, с помощью которой оказалось бы возможным, во-первых, охватить весь процесс в целом и, во-вторых, составить максимально информативный перечень или алфавит преобразований входной информации, имеющейся (или формирующийся) в живой информационной системе» (Зинченко, 1971, с. 9–10).

Материалы исследований, проведенных, главным образом, с помощью микроструктурного метода, публиковались с 1971 по 1980 г. в Трудах ВНИИТЭ, серия «Эргономика». Их авторами, помимо В. П. Зинченко, были Б. М. Величковский, Г. Г. Вучетич, Н. Д. Гордеева, В. М. Гордон, В. М. Девишвили, В. И. Капран, А. Н. Лебедев, Г. Н. Солнцева, Ю. К. Стрелков и др. На базе полученных материалов были написаны монографии (Зинченко и др., 1980; Гордеева, Зинченко, 1982; и др.) и защищены диссертации.

В результате этих исследований был определен состав возможных функциональных блоков, участвующих в преобразовании информации: начиная от входа зрительной системы до речевого или моторного реагирования. К числу таких блоков относятся: 1) сенсорная память; 2) иконическая память; 3) сканирование; 4) буферная память узнавания; 5) формирователь программ моторных инструкций или программ экстериоризации; 6) манипулятор невербализованными программами моторных инструкций; 7) блок семантической переработки невербализованной информации; 8) контроль и сличение преобразований, осуществленных в блоках (6) и (7) с иконической памятью; 9) повторение; 10) слуховая вербальная память; 11) воспроизведение. Были получены количественные характеристики функционирования названных блоков.

К сожалению, полученные результаты лишь частично были доведены до рекомендаций, имеющих прикладное значение. К таковым, в первую очередь, следует отнести монографию Т.П. Зинченко (1981), в которой на основе результатов микроструктурного изучения зрительного восприятия обоснованы требования к кодированию информации. Значительная часть материалов экспериментально-теоретических работ, выполненных под руководством В. П. Зинченко, могли бы быть использованы как количественные характеристики разных по психологической сущности действий в процедурах проектирования структур деятельности человека-оператора. Эта задача остается актуальной, и материалы, содержащиеся в названных выше Трудах ВНИИТЭ, ждут специалиста, который взялся бы за их обобщение и представление в удобной для проектировщиков форме.

Выполненные в инженерной психологии исследования познавательных процессов являются существенным вкладом в общую психологию. А некоторые из них послужили импульсом для развития новых продуктивных направлений в изучении механизмов мышления, памяти и внимания. Наиболее продуктивным оказалось направление, которым занялся Б. М. Величковский, – когнитивная психология (1982). Интересное направление, связанное с изучением механизмов кратковременной памяти, возглавил А. Н. Лебедев (1992).

Инженерная психология по отношению к другим разделам психологии имеет большую специфику – она представляет собой инженерную дисциплину. А это значит, что свои предложения и проектные решения она должна формулировать в виде строго детерминированных рекомендаций и цифровых данных. Поэтому в инженерно-психологические исследования и разработки были привнесены различные формализованные приемы – математические и логические.

Поскольку инженерная психология имеет дело с процессами переработки информации, естественным было привлечение теории информации с ее методами оценки количества информации, пропускной способности человека-оператора и разного рода вероятностными характеристиками. Этот подход довольно подробно описан в монографии А. А. Крылова (1972).

Аппарат формальной логики был использован для описания алгоритмов деятельности операторов В. Н. Пушкиным (1965), Г. М. Зараковским (1966) и Г. В. Суходольским (1976), а также для разработки количественных показателей сложности мыслительных действий. Аппарат формального описания функциональных систем был положен А. И. Губинским (1982) в основу разработанного им метода оценки качества и надежности функционирования систем «человек-машина» (эргатических систем). Более сложный, но и наиболее корректно учитывающий психологическую специфику переработки информации расчетный метод был предложен Г. М. Зараковским (1976). В настоящее время аналогичный метод с использованием постоянно пополняемого банка количественных характеристик простых действий разного психофизиологического типа успешно развивает Г. З. Бедный, сначала работавший в СССР, теперь – в США (Bedny, 2007). Все эти формальные процедуры сильно огрубляют описание реальных процессов деятельности, но они сыграли положительную роль в качестве основы расчетных методов, позволяющих, хотя бы ориентировочно, оценивать временные и надежностные характеристики деятельности операторов априорно, без проведения дорогостоящих экспериментов.

Особую роль в инженерной психологии сыграло математическое моделирование деятельности человека-оператора как звена в системе слежения, выполненное на языке теории автоматического регулирования. Был проведен целый ряд экспериментов для построения таких моделей, адекватных специфике деятельности человека (см., напр.: Компенсаторное слежение… 1977). В результате были получены результаты, позволившие инженерам-разработчикам систем динамического управления подвижными объектами создавать высокоэффективные системы такого типа: системы ручного управления стыковкой космических аппаратов, системы наведения оружия, систему пилотирования самолетами с управляемым вектором тяги (Яблонько, 1977; Береговой и др., 1981).

Инженерная психология породила еще одну, философско-методологическую ветвь исследований, направленную на решение проблемы взаимодействия человека и автомата, естественного и искусственного интеллекта.

Г. Л. Смолян (1981) обосновал ведущую роль «человеческого звена» в автоматизированных системах обработки информации и управления; сформулировал методологические положения по выявлению и оценке специфики операторской деятельности в таких системах. В дальнейшем провел цикл аналитических и прогнозных исследований по социолого-философским аспектам информатизации общества, сыгравший значительную роль в формировании методологических подходов при разработке ряда целевых государственных научно-технических программ.

Г. П. Щедровицкий обосновал идею приоритета деятельностного подхода над натуралистическим как в гносеологическом, так и в онтологическом планах. В развитие и социально-практическое воплощение своих философско-методологический идей Г. П. Щедровицкий (1995) предложил новую форму организации коллективных мышления и деятельности – организационно-деятельностные игры. Они нашли широкое применение как способ стимуляции коллективного решения сложных проблем.

Третий признак феноменальности инженерной психологии

Рассматривая роль инженерной психологии в появлении в нашей стране эргономики, невольно вспоминаешь один из законов Мерфи (2005): «Системы имеют тенденцию разрастаться, а по мере роста они взаиморастворяются». Инженерная психология возникла в связи с появлением сложных машин, которыми должен управлять человек. Решающую роль в согласовании управляющей деятельности человека и функционирования машины играет учет не физических возможностей человека, а свойств его психики. Это положение наиболее четко зафиксировано в учебнике «Основы инженерной психологии» (1977): «Процессы информационного взаимодействия человека и техники являются предметом инженерной психологии» (с. 7). Этим, т. е. изучением только информационного взаимодействия, первоначально и занималась инженерная психология. Отсюда пошли такие специфические для этой дисциплины понятия, как человек-оператор, информационная модель, распределение функций между человеком и машиной. Но, естественно, возникли вопросы, связанные с учетом способностей человека осуществлять ту или иную деятельность по переработке информации, его возможностей осуществлять деятельность в зависимости от мотивации, уровня облученности, функционального состояния. В результате предметная область инженерной психологии стала расширяться.

В учебнике, изданном в 1986 г., в качестве предмета инженерной психологии значатся и изучение состояний оператора, и профессиональная подготовка операторов, и психологическое обеспечение НОТ (научной организации труда), и организация групповой деятельности операторов, и разработка методов повышения работоспособности операторов. Специфичным по отношению к предмету психологии труда можно считать (и то с большой натяжкой) ориентацию инженерной психологии только на один класс профессиональной деятельности – деятельности человека-оператора. Но что такое человек-оператор? Согласно ГОСТ 26387–84, человек-оператор СЧМ: «Человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с объектом воздействия, машиной и средой на рабочем месте при использовании информационной модели и органов управления». Область инженерной психологии ограничивается взаимодействием человека с машиной при наличии промежуточного звена в виде информационной модели, т. е. дисплея, приборного оборудования и т. п.

На самом деле инженерная психология, в полном соответствии с упомянутым выше законом Мерфи, уже в 60-е годы прошлого столетия начала разрастаться в такой степени, что, по существу, растворилась в эргономике. И это естественный процесс, обусловленный тем, что характеристики процесса переработки информации человеком в ходе деятельности сильно зависят от его мотивации, от функционального состояния, от знаний, умений и навыков. Поэтому в практической деятельности инженерный психолог должен учитывать все перечисленные факторы. А они системно увязываются в одно целое эргономикой.

О соотношении инженерной психологии и эргономики до сих пор идет много споров, написана даже специальная книга на эту тему (Пископпель, Щедровицкий, 1996). А сравнительно недавно «разведению» проблематики инженерной психологии и эргономики была посвящена отдельная глава в солидной монографии одного из «отцов» отечественной эргономики, П. Я. Шлаена, написанной в содружестве с В. М. Львовым (2004).

Существуют разные определения эргономики. Мне, естественно, больше нравится то, которое придумал я сам и предложил ввести в проект терминологического ГОСТа системы ССЭТО (Система стандартов эргономических требований и обеспечения). Эргономика – научно-практическая дисциплина, объектом которой является эргатическая система «Человек или группа людей – средство деятельности (пользования) – предмет деятельности – окружающая среда», а предметом – комплекс характеристик и закономерностей деятельности человека в его взаимодействии с другими компонентами системы. Научная составляющая эргономики заключается в познании этих характеристик и закономерностей, практическая составляющая – в выполнении проектных, экспертных и других работ, имеющих целью достижение высокого качества деятельности человека в эргатической системе путем согласования человекоориентированных свойств неодушевленных компонентов системы со всей совокупностью присущих человеку свойств, а также за счет разработки и применения способов формирования и поддержания этих свойств на уровне, необходимом для сохранения работоспособности и здоровья.

Эргономикой стали называть в средине XX в. в Англии то направление ориентированной на человека проектной деятельности, которое системно учитывало все группы свойств человека: морфологические, физиологические, психологические, социокультурные. В нашей стране такой подход спровоцировало быстрое развитие инженерной психологии в 1960-х годах. Практическая направленность этой дисциплины потребовала от исследователей не ограничиваться изучением и применением характеристик переработки информации человеком в процессе деятельности. Нельзя было абстрагироваться от обучения и тренировок операторов, от их психологического отбора и управления функциональным состоянием.

Самым ярким фактом, подтверждающим, что дело обстояло именно так, является трансформация большой общесоюзной программы исследований и разработок в интересах повышения обороноспособности страны. В 1968 г. эти работы были начаты под флагом инженерной психологии (программа «Дедукция»). В результате были разработаны руководства по инженерной психологии. Но следующая программа, начатая в 1975 г., развернулась под флагом «Эргономика». В результате были разработаны руководства по эргономике. Разумеется, в них значительное место занимают рекомендации, которые, по сути, являются инженерно-психологическими.

Интересен еще один существенный факт, демонстрирующий, так сказать, обратную направленность: в 1992 г. по-настоящему эргономическое (т. е. многофакторное) экспериментальное исследование опубликовано под флагом инженерной психологии и психологии труда (Зараковский и др., 1992).

В общем, возникла некоторая неопределенность. Сложившуюся ситуацию можно трактовать так. Есть отдельные, относительно локальные исследования и разработки, которые по критерию типа свойств человека следует отнести к той или иной частной дисциплине: инженерной психологии, психологии труда, физиологии труда, гигиене труда, социологии труда, технической эстетике; но если исследования и разработки не локальные, а комплексные, то их следует называть эргономическими. Недаром Высшая аттестационная комиссия вместо отдельных специальностей ввела в номенклатуру специальностей, по которым защищают диссертации, единую специальность 19.00.03 – «Психология труда, инженерная психология, эргономика». В Паспорте специальности нет разграничений названых составляющих.

И все же о полном растворении инженерной психологии в эргономике говорить нельзя по двум причинам. Первая причина состоит в том, что ядром предмета эргономики является сам процесс деятельности (или процесс пользования каким-то изделием). А суть этого процесса – психологическая. Дальнейшее изучение закономерностей этого «ядра» и его проектирование – задача инженерно-психологическая. Вторая причина – появился новый объект, относящийся к классу эргатических систем, – это компьютер и все информационное поле, с которым он работает. Проблема построения человеко-компьютерного взаимодействия и его совершенствования, в основном, является предметом инженерной психологии. Но подробнее об этом ниже.

Сначала надо подвести итог функционированию инженерной психологии в период с конца 1950-х годов до конца 1980-х годов. Очень удачно это удалось сделать В. А. Бодрову и В. Ф. Венде (1992) в предисловии к сборнику научных работ, который они редактировали. Просто приведу цитату: «Советскими учеными достигнуты наибольшие успехи в решении следующих проблем инженерной психологии:

• системной методологии инженерно-психологического анализа, моделирования и проектирования деятельности (Б. Ф. Ломов, В. Ф. Рубахин, А. А. Крылов, В. А. Пономаренко, Г. В. Суходольский, Г. М. Зараковский, В. Д. Шадриков, А. И. Галактионов);

• инженерно-психологического проектирования средств и систем отображения информации (В. Ф. Венда, А. И. Галактионов, И. И. Литвак);

• сенсорно-перцептивных и мыслительных процессов в труде операторов (Б. Г. Ананьев, Б. Ф. Ломов, В. П. Зинченко, Г. Н. Ильина, А. А. Митькин);

• исследования показателей психофизиологической напряженности труда операторов (Ф. Д. Горбов, В. И. Медведев);

• оптимизации показателей эффективности, качества, надежности труда операторов (В. И. Николаев, А. И. Губинский, Г. В. Суходольский, В. Г. Евграфов, В. В. Павлов);

• психологии труда массовых профессий производственно-технического образования, профориентации, профотбора и психодиагностики (К. К. Платонов, Е. А. Климов, В. А. Бодров, В. Д. Шадриков);

• создания трансформационной теории обучения и принципов построения систем адаптивного информационного взаимодействия между людьми и вычислительной техникой (В. Ф. Венда);

• механизмов обработки оператором первичной информации (В. Ф. Рубахин);