Модель эргономических показателей (Ч-модель)

При оценке эргономических показателей качества в инженерной психологии используется несколько подходов: дискурсивный, функциональный, нормативный и структурный. Между этими подходами имеются различия, в частности по виду используемых математических моделей. Достоинства и недостатки различных подходов подробно рассмотрены в ряде работ [24, 42, 59, 61]. Однако не следует забывать, что при любом подходе человек как объект един по своей природе, и возникает вопрос синтеза подходов на основе Q-теории.

Дискурсивный подход связан с использованием естественных языков (букв и слов или их кодовых эквивалентов: знаков, символов, условных обозначений, чисел), понятий психологии (например, понятий "потребность", "эмоция").

Если принять во внимание, что язык может быть представлен как размытое множество Qg нечетких понятий и вероятностно-взвешенных представлений вероятностной модели на основе вероятностной логики, то можно предположить, что дискурсивному подходу присуща логико-статистическая (вероятностная) модель вида

где SЛ, SС – множества логических и статистических (вероятностных) отношений, заданных на Qg × Qg.

В функциональном подходе заложено широкое применение множества QФ свойств: пространственных L (расстояние между пальцами), массовых М (тяжесть), временны́х Т (время реакции, длительность, период повторения), световых Wv (яркость, светлота), электрических WE (электромагнитные солитоны, биоэлектрические показатели), химических Wx (вкус, запах), тепловых Wt (тепло – холод) и других, скомбинированных из указанных свойств (например, давление):

(4.8)

Для описания связей этих свойств в формах связи ощущений со стимулами используется множество функциональных отношений Sф, проявляющихся в виде степенны́х, логарифмических и графических зависимостей [17]. Эти зависимости могут действовать, к примеру, как закон Вебера – Фехнера (эмпирический психофизиологический закон, в соответствии с которым интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности стимула), рефлекс, законы поведения или модели человеческих факторов.

С учетом множества (4.8) обобщенная теоретико-множественная модель λФ функционального подхода принимает вид

Структурный подход основывается на описании взаимосвязей между различными сторонами изучаемого явления с помощью определенной системы символов и правил их комбинаций [14].

В разработках структурного описания эмоций, интеллекта, памяти, процессов коммуникации и т.д. применяется множество разнообразных моделей: концептуальная, психическая, модель эмоциональных состояний оператора в гипнозе и т.п., сводимых в конечном счете к информационным моделям.

Поскольку во многих моделях широко используется неоднозначный термин "информация", а информационная терминология буквально наводнила психологическую, да и другую, всякого рода литературу [22, 23], проанализируем ОГЛАВЛЕНИЕ этого актуального для нашего времени термина.

Информацию определяют по-разному, в том числе как:

1) сообщение, выбранное из некоторого множества возможных сообщений;

2) запись выбора между двумя равновероятностными простыми альтернативами;

3) аналогию энергии, меру неоднородности в распределении энергии или вещества в пространстве и времени, а также в виде тех или иных полей, воспринимаемых человеком с помощью его собственных органов чувств и различной измерительной аппаратуры;

4) число сообщений или любую монотонную функцию от этого числа;

5) количественную меру устранения неопределенности посредством энтропии или негэтропии, заданную функционалом;

6) меру, определяемую алгоритмом на основе условной энтропии и логико-статистических отношений и позволяющую однозначно преобразовать один объект (множество) в другой объект (множество);

7) значимость – ценность и значимость – тревожность при оценке эмоциональной деятельности оператора и эвристическую меру неформализуемых систем [22], определяемых комбинацией определений 1–6, являющейся математической моделью.

Таким образом, из приведенных определений можно заключить, что термин "информация", как и информационные модели, основывается на множествах:

• пространственных (I), массовых (М), энергетических (IT) свойств (это следует из данных выше определений);

• статистических (SС), логических (SЛ), функциональных (SФ) отношений и их комбинаций (это следует из определений 1–6), которые можно синтезировать в рамках теоретико-множественной модели:

Стоит отметить, что "непроходимой пропасти" между подходами с точки зрения математических моделей не существует. Например, от функциональных моделей возможен гибкий переход к статистическим λC и комбинированным моделям: функционально-статистическим ХАС, логико-статистическим Хлс.

О тенденции к комбинированию и слиянию моделей свидетельствуют многие факты. Например, трактовка некоторых психофизических понятий претерпела изменения. Так, порог чувствительности, ранее определяемый как точка в континууме стимулов, теперь определяется как зона в стимульном пространстве. Иначе говоря, имеют место модели

(4.9)

Другие факты, свидетельствующие о тенденции к слиянию моделей, – это привлечение теории статистических решений к проблеме шкалирования, использование номинальных шкал. Но об этом уместнее говорить в нормативном подходе.

Задача нормативного подхода состоит в определении наиболее эффективного (оптимального) пути достижения конкретной цели. Он применяется при анализе процессов принятия решений человеком, при выборе оптимальной стратегии поведения в тех или иных ситуациях.

Математическим инструментом этого подхода служит планирование эксперимента (ПЭ). Известно его использование при анализе попыток формализации процесса принятия решений, в проблеме психологических механизмов целеобразования. ПЭ составляет основу психологического эксперимента.

ПЭ широко использует и обогащает понятие "модель". В основе всякой модели лежит система предпосылок, постулатов, аксиом, которые формулируются непосредственно или подразумеваются.

В процессе развития ПЭ представления о модели менялись по мере становления ПЭ как научного направления. После логического обоснования с применением логико-статистической модели, породившей статистическую теорию ПЭ, планирование эксперимента вступило в стадию функциональных моделей, использующих дифференциальные уравнения. После этого последовала стадия полиномиального моделирования, применяющая логические, статистические, функциональные модели и их комбинации. Появились работы в области предварительного планирования экспериментов, методологии ПЭ и взгляд на модель как на нечеткое многозначное понятие, составляющее "пирамиду" ПЭ, характеризуемую множеством научных связей с другими теориями. Завершающим этапом в развитии ПЭ стало появление патерн-анализа, который использует множество динамических моделей λД для предсказания будущих событий.

Таким образом, ПЭ выступает в большой мере как обобщение предыдущих применений математических моделей в инженерной психологии, которое можно записать в форме теоретико-множественной модели

где Q=(Qg, L, Μ, Т, WO, Wv, Wx, Wt) – множество свойств; S = (SС, SЛ, Sф, Sд) – множество отношений.

Граф переменных Ч-модели эргономических показателей качества – такой же, как α-граф переменных Q-модели качества изделия (см. рис. 4.8), а граф модели оценки эргономических показателей качества Ч-модели аналогичен β-графу методов оценки качества и надежности изделий Q-модели (см. рис. 4.9). Объединенный граф Ч-модели – такой же, как для Q-модели (см. рис. 4.11).

То же относится и к эконометрической модели.