Человек-оператор как ответственный субъект деятельности в эргатических системах

Введение

Человек в управлении сложными техническими комплексами – энергетическими и др. выступает как ответственный субъект (Б.Ф. Ломов, В.М. Мунипов, В.П. Зинченко). Это означает, что, в пределах, возлагаемых на человека полномочий, за ним признается право и возможность принимать самостоятельные решения по оценке обстановки и выбору управляющих воздействий, с одновременным принятием на себя ответственности за их последствия. Вместе с тем, возрастает уровень ответственности человека, а также и цена допускаемых им ошибок, о чем свидетельствуют авария на АЭС Три-Майл-Айленд, произошедшая в 1979 году в США, авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году, а также недавние события - авария на АЭС Фукусима в 2011 году.

Выполнение человеком как ответственным субъектом профессиональных задач должно быть не только за счет заученных действий, а на основе понимания и предвидения происходящих событий в сложном техническом комплексе. Иначе говоря, у человека должна быть концептуальная модель технического комплекса - совокупность знаний и сведений о функционировании системы, возможных проблемных ситуациях, параметрах рабочей среды, правилах принятия решений, программах собственных управляющих действий и их последствиях.

Познание концептуальных моделей развивается от научного описания их функций и содержания к выявлению структур, то есть способов организации содержащихся в них знаний и сведений ^[14].

Функции концептуальной модели были указаны А.Г. Велфордом в своем определении. Концептуальная модель технического комплекса предоставляет человеку возможность: (1) создать у себя иногда не очень точную, но главное, целостную «умственную картину» функционирования эргатической системы; (2) прогнозировать изменения ее состояний; (3) действовать эффективно ^[5].

При этом структуры не являются застывшими образованиями, они формируются, строятся и могут видоизменяться ^[14].

Цель нашего исследования состояла в выявлении особенностей содержания и структур концептуальных моделей у операторов атомных станций (далее – АС) с разной профессиональной успешностью.

Методика исследования

В исследовании приняли участие представители оперативного персонала (операторы) 4-х атомных станций, работающие в должности ведущего инженера по управлению реактором. Он осуществляет оперативное управление ядерным реактором и его технологическими системами, обеспечивает безопасную работу реакторной установки и вспомогательного оборудования в соответствии с регламентом и эксплуатационными инструкциями.

Для изучения особенностей содержания и структур концептуальных моделей у операторов АС использовалась методика «Свободный ассоциативный эксперимент», которая широко применяется в психосемантических исследованиях сознания человека^[11].

На 1-ом этапе два эксперта (операторы атомных станций с большим стажем работы) отобрали 10 словосочетаний-стимулов, имеющих ключевое значение в профессиональной деятельности оперативного персонала АС: «уровень в парогенераторе», «температура теплоносителя», «оперативный запас реактивности», «мощность тепловая», «расход питательной воды», «частота электрического тока в сети», «расход пара на турбину», «мощность электрическая», «давление в контуре», «контроль параметров».

На 2-ом этапе проводился собственно ассоциативный эксперимент. Обследуемым операторам давалась следующая инструкция: «Вам будут называться слова, связанные с Вашей профессиональной деятельностью. Ваша задача продолжить список этих слов теми ассоциациями, которые у Вас возникают на эти слова».

Ассоциации для последующего анализа записывались на диктофон.

Для изучения содержания и структур концептуальных моделей использовались следующие показатели:

- количество ассоциаций в ответ на каждое словосочетание-стимул;

- длительность интервалов между ассоциациями;

- количество «компактных» групп, в которые объединялись ассоциации при их назывании;

- количество ассоциаций в «компактных» группах;

- семантические универсалии – ассоциации, использованные двумя и более операторами;

- ассоциативные поля – пространственно упорядоченное расположение ассоциаций, в центре находятся наиболее, а на периферии – наименее частотные ассоциации;

- мера семантической близости ассоциативных полей на одинаковые словосочетания-стимулы в группах операторов с разной профессиональной успешностью, которая рассчитывается как отношение количества совпадающих ассоциаций к общему количеству ассоциаций на словосочетание-стимул в обеих группах (чем ближе этот коэффициент к единице, тем выше семантическая близость словосочетаний-стимулов у операторов с разной профессиональной успешностью).

Профессиональная успешность операторов определялась с помощью экспертных оценок уровня их должностного соответствия. Для экспертных оценок использовалась 9-и балльная шкала: оценкам от 7 до 9 баллов соответствовал высокий, от 4 до 6 баллов – средний, от 1 до 3 баллов – низкий уровень должностного соответствия (УДС). В группу из трех экспертов входили: непосредственный руководитель оцениваемого оператора, инструктор учебно-тренировочного центра (пункта) и психолог, участвующий в противоаварийных тренировках операторов на полномасштабном тренажере. Согласованность оценок в каждой группе экспертов определялась с помощью коэффициента конкордации.

Полученные результаты подвергались обработке с использованием программы «IBM SPSS Statistics 20.0».

Выборка. В исследовании приняли участие 42 ведущих инженера по управлению реактором в возрасте от 27 до 55 лет. Общий стаж их работы на атомных станциях составил от 3 до 28 лет, стаж работы в должности ВИУР – от 6 месяцев до 25 лет.

Результаты и их обсуждение

Подгруппы операторов по профессиональной успешности

В соответствии с экспертными оценками уровня должностного соответствия 23 оператора имели высокий, 19 операторов — средний уровень должностного соответствия. Операторов с низким уровнем в обследованной выборке не было, коэффициенты конкордации имеют высокую согласованность, (табл.1).

Таблица 1

Распределение операторов по уровню должностного соответствия

Общее в содержании и организации сведений, содержащихся в концептуальных моделях у ведущих инженеров по управлению реактором

В обеих подгруппах операторов, содержание практически всех ассоциаций (96%) было связано с функционированием АС. В ответ на словосочетания-стимулы операторы произносили названия технических систем, систем контроля, видов оборудования, технологических параметров и их изменений, должностей и функций оперативного персонала, управляющих воздействий операторов. Кроме того, в ассоциациях отражались моменты, не связанные как таковые с технологическими процессами АС (4% от общего количества ассоциаций), например, «наша премия», «скучно», «это не мое», «нельзя спать», «должен», «наши обязанности», «ответственность», «важная задача», «своевременность», «хорошая работа», «внимание». Эти ассоциации отражали эмоционально-оценочный (коннотативное значение) аспект отношения обследованных операторов к работе.

Частотный анализ показал, что среди ассоциаций, ассоциации «тепловая мощность» (частота=92) и «цифры» (частота=90) (количественные значения параметров) назывались операторами практически на все словосочетания-стимулы. При этом «тепловая мощность» одновременно являлась наиболее часто называемой ассоциацией и словосочетанием-стимулом (ключевой характеристикой функционирования энергоблока атомной станции). Мы можем предположить, что «тепловая мощность» и «цифры» занимают ключевые позиции в связях между словосочетаниями-стимулами (ключевыми характеристиками функционирования энергоблока атомной станции), так как взаимосвязаны со всеми ключевыми характеристиками функционирования энергоблока и оказывают на них влияние.

Анализ процесса называния ассоциаций операторами показал, что ассоциации произносились раздельными группами. Операторы «на одном дыхании» называли несколько (от 1 до 19) ассоциаций, затем наступала достаточно длительная пауза (от 2 до 10 секунд), после которой они снова произносили несколько ассоциаций подряд, затем вновь наступала пауза и произносилась новая группа ассоциаций. Число таких групп у одного оператора не превышало четырех. При этом отмечалась чёткая тенденция уменьшения количества ассоциаций, называвшихся в каждой очередной группе. Например, у операторов с высоким УДС в первой «компактной» группе содержалось в среднем 68% всех называвшихся ассоциаций, во второй - 24%, в третьей – в среднем 8%, в четвертой группе – 0,4%. Аналогичная картина наблюдалась у операторов со средним уровнем успешности.

Можно предположить, что рассмотренный процесс называния ассоциаций отражает определенный способ их организации в концептуальной модели, а именно в виде «компактных» компонентов, находящихся на разной «дистанции» от словосочетания-стимула. Сначала назывались ассоциации, входившие в самую ближнюю к словосочетанию-стимулу группу, а затем – в более отдаленную и т.д.

Особенности содержания и организации сведений, содержащихся в концептуальных моделях у ведущих инженеров по управлению реактором с разной профессиональной успешностью

Сравнительный анализ количества ассоциаций у операторов с разным уровнем профессиональной успешности представлен в табл. 2.

Таблица 2

Количество ассоциаций у операторов с разной профессиональной успешностью

В среднем на каждое словосочетание-стимул операторы с высоким УДС давали 4-7 ассоциаций, а операторы со средним УДС давали 4-5 ассоциаций.

Нами были составлены психосемантические словари, включавшие у операторов с высоким УДС перечень из 1202 ассоциаций, у операторов со средним УДС - 857 ассоциаций.

Концептуальные модели операторов с высоким уровнем успешности характеризуются большим количеством ассоциаций на словосочетания-стимулы (в среднем 58% от всего числа ассоциаций), что в 1,4 раза больше, чем у операторов со средним уровнем успешности. Это говорит о том, что структуры концептуальных моделей у операторов с высоким уровнем успешности являются более обогащенными и отличаются большей информативностью, чем у операторов со средним уровнем успешности.

Сравнительный анализ перечней ассоциаций на словосочетания-стимулы показал, что у операторов с высоким УДС перечни ассоциаций на словосочетания-стимулы включали от 101 (min) до 151 (max) ассоциаций на одно словосочетание-стимул. Для выборки операторов со средним УДС перечни ассоциаций на словосочетания-стимулы включали от 70 (min) до 101 (max) ассоциаций на одно словосочетание-стимул, что в 1,5 раза меньше в сравнении с операторами с высоким УДС.

Наибольший разброс ассоциаций, называемых операторами с разным уровнем успешности, приходился на словосочетание-стимул «расход пара на турбину»: в группе операторов с высоким УДС было дано 130 ассоциаций, что в 1,8 раза больше, чем в группе операторов со средним уровнем успешности - всего 74 ассоциации. Словосочетание-стимул «расход пара на турбину» не относится к непосредственным параметрам ВИУР, которые он должен контролировать, но изменения этого параметра могут привести к изменениям параметров, которые контролирует ВИУР. Это означает, что относящиеся к реакторному цеху должности, функции, технические системы и параметры операторы с высоким УДС соотносят с должностями, функциями, системами и параметрами энергоблока атомной станции в целом.

В качестве примера, предлагаем условную схему особенностей структур концептуальных моделей у операторов с разной профессиональной успешностью на словосочетание-стимул «расход пара на турбину» представлена на рис.1 и 2.

Рис.1 Условная схема: особенности организации сведений в концептуальной модели у операторов с высоким УДС, усредненные данные: 1 –первая группа (слова: электрическая мощность, расход питательной воды, мощность реакторной установки, мощность турбогенератора); 2 вторая группа (слова: открытие быстродействующей редукционно-охладительной установки, расход упадет, открытие клапанов); 3 – третья группа (слова: цифры, ВИУР); ромбы означают количество ассоциаций

Рис.2 Условная схема: особенности организации сведений в концептуальной модели у операторов со средним УДС, усредненные данные: 1 –первая группа (слова: тепловая мощность, электрическая мощность, цифры); 2 вторая группа (слово: инструкция); 3 – третья группа (слово: расход пара); ромбы означают количество ассоциаций

Наименьшая семантическая близость наблюдается на следующие словосочетания-стимулы: «контроль параметров» (К=0,32), «оперативный запас реактивности» и «давление в контуре» (К=0,34), «частота электрического тока в сети» (К=0,39), т.е. операторы с высоким и средним УДС по-разному понимают эти словосочетания-стимулы, табл.2.

Например, содержательный анализ ассоциаций на словосочетание-стимул «контроль параметров» показал, что в группе операторов с высоким УДС первое ранговое место занимает: постоянный, второе – контроль отклонений и третье – информационно-вычислительная система, корректировка, принятие решений, безопасность, моя работа. У операторов с высоким УДС ассоциативным ядром слова «контроль параметров» является - постоянный контроль отклонений, корректировка и принятие решений (это активные действия оператора по предотвращению отклонений) а также эмоционально-оценочный (коннотативное значение) аспект отношения операторов к работе – безопасность, моя работа.

В то время, как в группе операторов со средним УДС, первое ранговое место занимает: система верхне-блочного управления (система представления информации оператору), второе место – информационно-вычислительная система (система представления информации оператору), оперативный персонал и третье место – система внутриреакторного контроля, приборы (выполняет контроль технологических процессов в реакторной установке). У операторов со средним УДС ассоциативным ядром слова «контроль параметров» являются системы представления информации оператору об управляемом объекте.

Мы можем предположить, что операторы с высоким УДС считают, что контроль должен осуществляться постоянно, они контролируют отклонения параметров, при этом обращаются к информационно-вычислительной системе – это, где можно посмотреть отклонения, и в случае возникновения отклонений осуществляют корректировку и принимают решения, при этом корректировку и принятие решений операторы связывают с безопасностью и считают, что это их непосредственная работа.

Операторы со средним УДС считают, что ВИУР должен осуществлять контроль по системе верхне-блочного управления, а также информационно-вычислительной системе, считают что, это работа оперативного персонала, а также ориентируются на систему внутриреакторного контроля и приборы - это все относится к оборудованиям и системам, которые позволяют оперативному персоналу осуществлять контроль параметров.

Однако сравнительный анализ содержания наиболее часто называемых ассоциаций на словосочетания-стимулы, показал, что у операторов с высоким УДС среди ассоциаций, называлось слово «контроль» (частота=44) практически на все словосочетания-стимулы, которое не называлось в группе операторов со средним УДС. Слово «контроль» занимает ключевую позицию в связях между словосочетаниями-стимулами (ключевыми характеристиками функционирования энергоблока атомной станции), является ассоциативным ядром концептуальной модели у операторов с высоким УДС и отличает их от операторов со средним УДС. То есть,относящиеся к реакторному цеху должности, функции, технические системы и параметры операторы с высоким УДС соотносят с должностями, функциями, системами и параметрами энергоблока атомной станции в целом и контролируют технические системы и параметры не только те, за которые отвечают, но и те, которые могут оказать влияние на изменение параметров и систем, за которые отвечают ВИУР. Благодаря такой структуре ВИУР получают возможность быстро создавать и поддерживать целостное представление о функционировании энергоблока атомной станции, предвидеть тенденции и принимать упреждающие решения, то есть, выполнять роль ответственного субъекта управления сложными техническими комплексами, что в свою очередь обеспечивает им высокий уровень профессиональной успешности.

Сравнительный анализ содержания ассоциаций, не связанных с технологическими процессами, отражающих эмоционально-оценочный (коннотативное значение) аспект отношения обследованных операторов к работе показал, что у операторов с высоким УДС встречаются ассоциации, которые говорят о высокой ответственности операторов, ориентации их на качество выполнения работы (например, «должен держать», «эффективность работы смены», «нельзя спать», «не расслабляться», «моя задача», «наши обязанности», «ответственность», «важная задача», «своевременность», «хорошая работа», «качество ведения процесса»). В то время, как у операторов со средним УДС, встречаются ассоциации, которые связаны с исполнительностью операторов, так как те или иные параметры они соотносят со своими должностными обязанностями (например, «это не мое», «я не контролирую», «меня эти параметры не касаются», «это не мой параметр», «сосед справа», «смотрит НСБ»). Эмоционально-оценочный аспект оказывает влияние на содержание и организацию сведений, содержащихся в концептуальных моделях у операторов с разной профессиональной успешностью.

Выводы и заключение

Результаты проведенного исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Структуры концептуальных моделей у операторов с высоким уровнем должностного соответствия отличаются большей обогащенностью и информативностью, «контроль» занимает ключевую позицию и является ассоциативным ядром в связях между словосочетаниями-стимулами. Относящиеся к реакторному цеху должности, функции, технические системы и параметры операторы с высоким УДС соотносят с должностями, функциями, системами и параметрами энергоблока атомной станции в целом. Благодаря такой структуре ВИУР получают возможность быстро создавать и поддерживать целостное представление о функционировании энергоблока атомной станции, предвидеть тенденции и принимать упреждающие решения, то есть, выполнять роль ответственного субъекта управления сложными техническими комплексами, что в свою очередь обеспечивает им высокий уровень профессиональной успешности.
2. Процесс называния ассоциаций является общим для всех операторов и отражает определенный способ их организации в концептуальной модели, а именно в виде «компактных» компонентов, находящихся на разной «дистанции» от словосочетания-стимула.
3. Операторов с высоким и средним уровнем должностного соответствия отличает разное содержание (понимание) некоторых словосочетаний-стимулов.
4. Для всех операторов содержание практически всех ассоциаций (96%) было связано с функционированием АС и 4% эмоционально-оценочный (коннотативное значение) аспект отношения обследованных операторов к работе.