автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.20, диссертация на тему:Метод априорной оценки деятельности операторов средств связи

од

На правах рукописи

Иалабшш Татьяна Ивановна

!.'ЕТ0Д АПРИОРНОЙ ОЦЕНКИ ДШТ2ЛШ0СТИ ОПЕРАТОРОВ СРЕДСТВ СШБИ

Специальность: 05.02.20 - Эргономика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1905

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете им.В,И. Ульянова (Ленина)

Научный руководитель -

доктор технических наук профессор Евграфов В.Г. Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Кобзев В.В. кандидат технических ваук доцент Яшин А.И.

Ведущая организация - Эргоцентр (г.Тверь)

Зашита состоится " у " ски^^я 1995 г. в час. на заседании диссертационного совета Д 063.36.09 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета имени В.И.Ульянова (Ленина) по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул.Проф.Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан Шелл. 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Юлдашев З.М.

ОЕЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Объектом исследования диссертационной работы являются системы связи, рассматриваемые как комплексы "субъект труда - орудие труда - предмет труда". В настоящее время связь в России, как одна из важнейших составляющих хозяйственной инфраструктуры, на удовлетворяет требованиям мировых отандартов по качественным и количественным показателям. Поскольку в новых общественно-политических условиях значение связи еше более возрастает, Правительством проводится поощрительная государственная политика для обеспечения качественного скачка уровня связи в ближайшие годы.

Системы связи принадлежат к сложным человеко-машинным комплексам, поэтому эффективность принимаемых мер будет в значительной степени определяться уровнем эргономичности вновь создаваемых систем. Для управления связью предусматривается сложная организационная структура, в составе субъектов труда которой выделяг ются четыре иерархических уровня: дежурный по связи, дежурный по узлу связи, дежурный по элементу узла связи, дежурный поста овя-зи, отличагаиеся по статусу, характеру выполняемых функций и по степени влияния на обшй процесс функционирования системы связи. Сложные условия эксплуатации, связанные о преимущественным применением радиоканалов и, вследствие этого, с нестабильностью параметров внешних условий, жесткие требования к процессу доставки сообщений, задаваемые в виде вероятностно-временных характеристик передачи каждого сообщения в соответствии с приоритетом и категорией срочности, а также большое число лиц дежурной смены (до 30 чел.), участвующих в процессе доставки сообщений, приводят к тому, что в настоящее время до 50% случаев несвоевременного доведения сообщений происходит из-за ошбочных действий операторов. Попытки улучшить качество связи путем внедрения более современных ЭВМ не принесли ожидаемого результата, поскольку по мере роста уровня автоматизации резко возрастают требования к интеллектуальным способностям операторов.

Следовательно, одной из важнейших задач в проблеме разработки высокоэргономичных систем связи является задача получения инструуента для измерения показателей деятельности операторов.

по точности не ycTfiiamaro измерению надежностно-временных пока зателей технических средств. Априорная количественная оценка да ятельности операторов связи позволит принимать научно-обоснован ные решения при разработке систем связи, что особенно важно на раяних этапах проектирования, а также осуществлять экспертизы законченных стадий.

Натчннй базис для решения задачи составляют фундаментальные результаты в области исследования систем "человек-машина", полученные в трудах Ахутина В.М., Гусинского А.И., Евграфова В.Г., Зараковского Г.М., Зинченко Т.П., Кобзева В.В., Крылова А Л., Чавриненко H.H., Львова В.М., Пухова В.А., Суходольского Г.В., Фокина Ю.Г., Шлаена П.Я., Яшина А.И. и др. Разработаны методы ci отемно-эргономического исследования человеко-машинных систем, процессов их функционирования и оценки, которые использовались как базисные при решении поставленной задачи.

Анализ современного состояния вопроса в прикладной области связи позволил опре,шэлить предмет исследования диссертационной работы - метод априорной оценки показателей деятельности операторов связи.

Цель работу: разработка метода априорной оценки показателей безошибочности и быстродействия выполнения алгоритмов деятельности операторов средств связи при управлении процессами связи, сс размеримте по точности и достоверности с оценками качества функционирования технических средств.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие вопросы:

исследованы типовые алгоритмы управления средствами и процер-сами связи, что позволило выявить характерные особенности деятельности операторов связи';

разработаны структурно-функциональные и математические модели процессов принятия решений операторами при управлении связью;

предложены четыре новые типовые функциональные структуры (ТФС), дополнившие библиотеку обобщенного структурного метода (ОСМ);

получены экспериментальным путем исходные данные, составившие информационную базу инженерной методики априорной оценки показателей деятельности операторов связи.

Основные положения, выносимые на защита:

1. Функциональная структура процесса принятия решения при управлении связью, формализованно описывается в виде композиции двух математических моделей:

управляемой последовательной процедуры распознавания исходной ситуации;

выбора решения по максимуму функции полезности альтернативных вариантов решений.

2. Набор ТФС в библиотеке ОСМ, дополненный вновь разработанными структурами принятия решения, позволяет производить расчет показателей качества деятельности операторов связи, управлявших связью.

3. Характеристики безошибочности и быстродействия типовых для связи действий, полученные экспериментально, имеют гарантированные достоверность и точность.

Методы исследований

В основу исследований положены методы функционально-структурной теории описания и оценки человеко-машинных систем. Для разработки процессов принятия решений использовались метода распознавания образов, теории игр и теории полезностей. Математиче-зкие модели для определения показателей выполнения предложенных яовых ТФС получены с помотыэ аппарата теории вероятностей. Экс-1ериментальные исследования выпблнены на основе теории планиро-эания экспериментов.. '

Научная новизна исследования состоит в том, что:

на основе теории принятия решений описаны в формализованном эиде функциональная структура процесса принятия решений операторами связи, обеспечивающими управление связью;

разработаны математические модели с использованием теории вероятностей для расчета показателей новых ТФС;

получены новые и достоверные данные для расчета показателей штельности операторов связи.

Практическая ценность диссертационная работы состоит в тем, гто получены результаты, пригодные для использования при разра-¡отке систем "оператор - средства связи". Основными из них яв-[яются:

новые ТФС и математические выражения, едя расчета покязягелеЗ >ункцяональной надежности их выполнения;

инженерная методика расчета показателей деятельности операто ров связи;

информационная база, содержащая исходные данные по показателям выполнения типовых действий, характерных для алгоритмов управления процессами и средствами связи.

Теоретическая значимость, диссертационной работы заключается распространении ОСМ на деятельность операторов связи, принимающих решения в условиях неопределенности, и разработке ряда мате матиче.ских моделей ТФС, образующих формальное описание процессо принятия решений.

ч Результаты внедрения. Материалы диссертационной работы испол зованы в плановых НИОКР, проводимых в ГПНИИ "Гоорадиопроект", а также в работах, проводимых Эргономической Ассоциацией по соответствующей тематике, что подтверждается прилагаемыми Актами.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ХУЛ Межрегиональном семинаре "Эргономика и эффективность систем "человек-техника", г.Игналина, 1992 г.; на Международной конференции по эргономике, г.С.-Петербург, 1993 г.; на научно-технических советах ТОО "Гоорадиопроект!\ 1990-1995 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 печао ных работы в научно-технических сборниках.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 65 наименований, трех приложений. Основная часть работы и: ложена на 114 страницах машинописного текста. Работа содержит 8 таблиц и 35 рисунков.

СО-СЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во. введении, содержится обоснование актуальности и практической значимости рассматриваемой задачи - априорной оценки деятельности операторов средств связи. Сформулированы цель и задачи исследований, названы основные научные и практические резул таты и положения, выносимые на запшту.

В первой главе выполнен анализ характера деятельности опера торов связи, существующих моделей систем "человек-техника", мо-долей процессов принятия решений операторами и количественных методов априорной оценки показателей их деятельности. Определе;

шсто и задачи, решаемые операторами связи, осуществляющими уп->авление процессами информационного обмена. По результатам иссле-юваний конкретизированы задачи работы.

Установлено, что несмотря на существенное различие полномочий I функциональных обязанностей операторов связи, их деятельность ю характеру можно свести к двум видам: управление средствами свя-ш и управление процессами передачи сообщений. Деятельность первого вида кестко регламентируется технологическими инструкциями, а второго - лишь показателями, нормирующими результаты деятельности.

Анализ структуры деятельности операторов связи показал, что в деятельности обоих видов до 80$ операций составляют сенсорные и лоторные, до 15$ - дедуктивные и абдуктивные и порядка 5% - ин-иуктквныв, присутствующие только в деятельности операторов второго вида, осуществлявших принятие решений в условиях неопределенности.

Рассмотрение аналитических выражений, отражающих взаимосвязь характеристик эффективности системы связи, выявило определявшее, влияние показателей качества ироцесса принятия решения по выбору способа передачи сообщений на показатели процесса функционирования системы в целом. Выявлено, что в настоящее время процессы принятия таких решений не формализованы, что и определило разработку их математических моделей.

Анализ многочисленных существующих моделей процессов принятия решений операторами не позволил найти адекватные модели для решений исследуемого типа. Исследование моделей в различных проблемных областях показало, что специфика прикладной области значительно влияет на детализацию операций в моделях, их функциональную интерпретацию и способ формализации процессов деятельности.

Поскольку модель должна считать свойства описательности и оцениваемости процесса, произведенный анализ методов априорной количественной оценки показателей деятельности операторов показал преимущества обобщенного структурного метода (ОСИ).

Предварительна оценка возможности Применения ОСТ для определения показателей качества деятельности операторов связи выявила достаточность библиотеки типовых функциональных структур (Т$С) для формализация деятельности, структура которой определена на вербальном уровне. Однако достоверность и номенклатура характеристик выполнения типовых функциональных единиц (Т<5Б), типичных для

• операторов связи и приводимых в информационно-справочной литературе, не в полной мере удовлетворяет предъявляемым требованиям. Исследования, выполненные в первой главе, определили современное состояние вопроса, конкретизировали направления дальнейших работ, которые включают:

выявление функциональной структуры процесса принятия решения при управлении передачей сообщений;

. разработку математических моделей указанного процесса; разработку информационной базы для обеспечения исходными данными расчетов показателей деятельности операторов связи с помочим) ОСМ;

разработку инженерной методики оценки показателей качества деятельности операторов связи.

Во второй главе исследована функциональная структура процесса принятия решения оператором связи при управлении передачей сообщения и разработаны математические модели этого процесса.

На первом этапе исследований выполнена общая формализованная постановка задачи в соответствии с методологией теории исследования операций.

На основе анализа положений теории связи, требований нормативных документов и опыта создания систем связи были определены компоненты содержательной части задачи: управляемые'и неуправляемые условия, элементы решения и критерий эффективности. На языке теории множеств критерий эффективности определяется выражением: 5

■Цапр) = Ас.А^м,^ мс.гп.гс.г) , где Ъ (в п»> ) - время передачи 5-ой категории сообщения при условии, что оно принято с достоверностью йпр;

Ас - множество факторов системы связи в виде структурно-технических характеристик связи: матрицы связности, параметров линий и узлов связи, требован^ по достоверности и времени передачи сообщений различных категорий и т.д.;

Ак - множество характеристик каналов связи, в том числе достоверность связи, среднее время передачи, максимальная дальность связи, вид связи и т.д.;

Аз - множество параметров заявки, в число которых входят: системные адреса корреспондентов и абонен-

тов, требуемый вид связи, категория передаваемого сообщения;

Wc - множество вероятностно-временных параметров процессов, определяющих возможные состояния каналов связи: вероятность отказа, среднее время восстановления, вероятность заньгости канала, среднее время занятия и т.д. ;

Wt - множество вероятностно-временных характеристик,

отражающих влияние среды распространения сигналов на передачу сообщений;

2п - множество индексов каналов связи, потенциально пригодных для передачи данного сообщения;

2с - множество индексов каналов связи, являющееся подмножеством 3п , пригодных для передачи данного ■ сообщения по функциональному состоянию в момент получения заявки на связь;

.2 - принятое решение, заключавшееся в выборе единственного канала из множества 2с .

Общая постановка задачи в формализованном виде формулируется следующим образом: найти такое допустимое решение 2eZtf|2n , которое обеспечит t "( dnp ) «= mln-t ( dn? ) .

Множества Ас ,-Ак , Аз составляют комплекс условий принятия решения, которые известны оператору заранее и не могут быть им изменены.

Множества Wc и Wв состоят из априорных значений параметров соответствующих случайных процессов, поэтому в момент принятия решения оператором они являются неопределенными условиями.

Неопределенность условий принятия решения, связанных с элементами множества Wc , может быть уменьшена путем получения апостериорных значений параметров на основе оценки определенных признаков развития процессов в данной реализации. Применительно к элементам множества We такой возможности нет.

Множество 2п должно заполняться оператором на основе анализа элементов множеств Ас , А к , Аъ и выделения из них элементов, относящихся к процессу передачи данного сообпяняя.

Множество 2 с заполняется оператором путем выбора из множества 2п элементов, соответствующих индексам каналов связи, пригодных для передачи данного сообщения по состоянию. Поскольку

• при атом оператору известны только вероятностные параметры возможных состояний каналов связи, он должен принять соответствующее решение по каждому из каналов, потенциально пригодных для передачи данного сообщения.

Шбор рабочего канала осуществляется оператором в результата оценки предпочтительности использования из множества £с с учетом среда распространения сообщений.

. В связи о вышеизложенным выявлены два вида решений - решение о ооотоянии каналов связи на основе стохастически неопределенны* управляемых параметров и решение по выбору канала связи в условиях риска из-за стохастической неопределенности последствий выбора решения.

Исследования показали, что решение первого вида можно формализовать с помощью композиции двух математических моделей: модели, именуемой в теории статистических решений "игрой с природой" и модели последовательной управляемой процедур! распознавания неизвестных объектов на основе данных об измеренных к текущему моменту признаках этих объектов. Игровая модель предписывает принятие решения о состоянии канала связи осуществлять по минимальному среднему риску, взвешенному с вероятностями случайных событий (отказ, восстановление; начало и окончание передачи сообщений и т.п.). В случае недостаточности различимости ситуации предлагается использовать апостериорные значения вероятностно-временных параметров дополнительных признаков распознаваемых ситуаций.

Число необходимых признаков и допустимое время распознавания определяется на основе разработанного правила остановки процедуры распознавания, имеющего вид:

где Т - допустимое время распознавания;

. -Г - число признаков, используемых при распознавании; - время, затрачиваемое на определение значения одного признака;

Ьтш - время, затрачиваемое на выбор рабочего канала;

Р(-Т) - апостериорная вероятность правильного распознавания состояния канала по 'Т признакам.

Первое слагаемое предложенной процедуры отражает потери времени К8 распознавание, второе - выигрки среднего времени выбора

рабочего канала'за счет увеличения вероятности правильного распознавания. Распознавание следует прекращать при достижении показателем Т минимального значения.

Решение второго вида связано о неопределенностью состояния среды распространения сигналов, которая не может быть уменьшена в процессе принятия решения. Оператор вынужден принимать решение на оонова априорных вероятностей установления связи в сложившихся условиях (географических зонах,'времени года, суток и т.п.), определяемых аналитическими и экспериментальными способами при создании системы связи. Предлагается осуществлять выбор рабочего канала по предпочтительности его параметров, функционального состояния и состояния среда распространения радиосигналов на основе методов теории полезности. Расчет величины функции полезности, полученной на основании сходства характера решений, рассматриваемых в литературных источниках, производится в соответствии о выражением:

Wl — Peel + PcodtL +- KtHi.+ Pc&'i/-Рсост'ь Pcacri.- KtHl + • + PpeL,KtHi-+ Pc&l'PcocTt/K-tHL , где Wu . - функция полезности выбора 1-ого канала связи;

Рге-u - априорная вероятность связи по условиям среды распространения радиосигналов в I-ом канале;

PcDcrl - вероятность правильного распознавания функционального состояния 1-ого канала, определенная в процессе принятия решения первого вида;

KtHL - коэффициент нормирования технологического времени передачи сообщения no.L-му каналу.

В результате выполненных исследований разработана детализированная до конкретного алгоритма функциональная структура процесса управления передачей сообщения, в состав которой вошли как рабочие операции, уже встречавшиеся в алгоритмах управления средствами связи, так и новые, связанные с выполнением расчетов и выбором по их результатам одного из альтернативных решений.

Выявлены четыре типовые комбинации вновь появившихся операций, что позволило разработать соответствующие им ТФС, ранее отсутствовавшие в библиотеке ОСМ. Получены математические модели для расчета показателей выполнения указанных ТФС показаны в Таблиц©.

.Третья глава посажена разработке информационного вбвклеч®-

" 10 ~ Таблица

Математические модели для оценки процессов принятия решения оператором свя&и

Гипомя *анкдцонАльнА» стмктаР* ТФС СОДЕРЖАНИЕ ШПОЛНЯЕМЫХ ДЕЙСТВИЙ Математическая модель ТФС

1-СОЛОСТАЬЛ£НИЕ бходиш «лоаий о лот -ЧЕСКИМИ ПЕРЕМЕННЫМИ [10ТАБЛИЦЕ! СОСТАВЛЕНИЕ логического ЯРА6НЕНИЗ 2,-ОТЫСКАНИЕ РЕШЕНИЯ, СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЛОГИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЕМ СИТУАЦИИ. y=z pi-K ' " l- 1 J T =É -Pl-TL 1-1 6 D =21 pi'Di.

la. Ф л 1- определение значении исходных ДАННЫХ Аг.л РАСЧЕТА ДОПУСТИМОГО ЧИСЛА. ПРИЬНАКОЬ И ВРЕМЕНИ РАспогнА- ^ниа1, САВ1>{. ДРЕШ, <*., г, - НАСЧЕТ ДОПУСТИМОГО ЧИСЛА ПРИ1НА--коа и времени РАсп&лнАбАнид •, 1 , -Ъксп 5 -ьивкр аяьтернатиьы рас.п05ц«анид -» ш 14 < и». ? .21 pi' '■> t-л T=±I pi-TV, 14 ' i4 L. - AV3AnV3H.

1 ф щ (— ьычислекиЕ Рлпмт. пр>инакл ^ > 2- ИЗМЕРЕНИЕ ЬРЕМЕНИ ), ИИРАЧЕН--НОГО НА оценки 1НАЧЕНИа ПРИЗНАКА 5- установление остАьиггосл времени, и ь случае (пи)г: ^«у п«»тв- РЕНИ6 ЕЛОКОЬ 1,2; 6 ПРОТИВНОМ СМ1« - ЬИПОЛНЕНИЬ БЛОКА Ч ; к -ВЫБОР АЛЬТЕ РНАТН6Ь[; - КАНАЛ ПСТСМЦИАЛОНЭ ПРИГОДЕН ПРИ Р«юсц> ь.пост», или иг - ЧДНАЛ непригоден ПРИ_ РАТ\йСТ< .¡з РАПОСТ* , ГДЕ РАЛОСТЧ« = (< - РАП01Т < ) . \ \ - 1 ! 1 j*--pL ^ tl P 'yonp1 бич iy i T = ¿ZpiTonpi.+llTi^i'-Tnpi), л В = JTftvtionPitllDuwi+inPil L'i" ЧИСЛО ЦИКЛ06 КАЗД'ОГО L - AvSAn VbH.

11 •■й НОРМИРОВАНИЕ ВРЕМЕМИ Г.ЕОЕДНИ по >;А«5.счлу КАНАПЦ: ; У С1 \HttT.t ИИЕ тш! к» ОПРЕАЕГТНИЕ 2- РАСЧЕТ »ЧИКЦИИ 11ГЕЫ10Ч1Ечиа Фпк каналу { - Ш&Г.Э ЬАНпЛЭВ, / ч 1 . ! M(t)=z:pi. t-l'

ния априорной оценки деятельности операторов связи, управляющих информационным процессом передачи сообщений. При проведении априорных расчетов основным источником информации о характеристиках выполнения человеком действий различной степени сложности является справочная, учебно-методическая и научно-техническая литература.

Анализ 25 литературных источников позволил отобрать около 200 действий и соответствующих им характеристик безошибочности и быстродействия, близких по содержанию к операциям алгоритмов управления связью.

Упорядоченные по видам действия и операции имеют следующую структуру массива характеристик:

действия с органами управления составляют около 40% общего количества действий и операций, при этом в 16% не приведены характеристики показателей либо безошибочности, либо быстродействия , а в 20$ - дисперсии математического ожидания времени выполнения ;

операции простых сенсорно-моторных реакций и отдельных движений составляют порядка 10$, при этом в 8% случаев не приводятся -значения показателей вероятности и безошибочности выполнения, а в 7% - дисперсии математического ожидания времени выполнения;

операции, связанные с восприятием информации, ее поиском составляют порядка 40$, причем они практически в полном объема имеют набор характеристик безошибочности и быстродействия;

сложные действия, типа проверки логических условий, решения комбинаторных логических задач, составляют порядка 10% и для них приводится полный набор характеристик.

Применительно к действиям, выявленным в структуре процессов принятия решений, исходных данных практически не оказалось (за исключением двух видов логических действий). Данные о достоверности характеристик в литературных источниках не приводятся. -

Для получения характеристик выполнения действий по управлению средствами и процессами связи с необходимой достоверностью и в полной номенклатуре был проведен определительный эргономический эксперимент, с соблюдением установленных правил обеспечения его корректности. Эксперимент осуществлялся на действующем тренажере, предназначенном для профессиональной подготовки операторов связи. Каждый прогон был отснят на видеокамеру с помощью аппаратуры фирмы.ШС, причем в поле зрения находился высокоточный элек«

тронный секундомер. Обработка видеоинформации производилась с помощью видеомагнитофона с режцмом "стоп-кадр". Время фиксации взора определялось автоматически.

В результате эксперимента получены характеристики безошибочности и быстродействия выполнения 28 типовых действий, производимых в процессе управления средствами связи с достоверностью 0,95 при допустимой ошибке на уровне 0,05. Действия выделены из кон-'кретных алгоритмов, исходя из технической возможности регистрации моментов начала и конца отдельных действий.

В связи с тем, что процессы принятия решений при управлении передачей сообщений до настоящего времени не были формализованы, выполнение соответствующих задач не предусматривалось техническими и программными средствами тренажера.

Оценки показателей безошибочности и быстродействия выполнения 5 типовых укрупненных операций, связанных с принятием решений оператором связи, были получены, после предварительной декомпозиции указанных действий до уровня операций, характеристики кото-' рых заимствовались из справочной литературы, расчетным путем. Для определения достоверности полученных характеристик был проведан лабораторный эргономический эксперимент. Расхождение экспериментальных и расчетных .данных составило не более Ъ% по всем характеристикам своевременности и безошибочности, причем рассчитанные значения показателей представили "оценку снизу".

Полученные в-3 главе характеристики операций и действий составили основу информационного обеспечения априорной оценки деятельности операторов связи.

Четвертая глава посвяшена разработке инженерной методики априорной оценки деятельности операторов, осуществляющих управление передачей информации. Методика базируется на использовании ОСИ, поэтому ее основные положения содержат рекомендации по выполнению предусмотренных ОСМ этапов оценки показателей деятель- . ности с учетом специфики прикладной области связи. Указаны источники информации для словесного описания алгоритмов деятельности и требования к ним, принципы соответствия между операциями алгоритмов и конкретными ТФЕ, выбора количественных характеристик безошибочности и быстродействия для каждой ТФЕ и т.д.

В процедуру подготовленных работ, перед формализованным описанием на языке Т1Е, введен промежуточный этап преобразования

' словесного описания алгоритмов деятельности в графическую схему.

В процессе апробирования методики отработан порядок расчета показателей деятельности операторов, предусматривающий табличные формы фиксации исходных данных, промежуточных и конечных результатов расчетов, а также для записи всех вариантов представления алгоритмов деятельности. Выбор табличных форм предопределен необходимостью контроля правильности выполнения каждого шага про-: цедуры расчета и обеспечения возможности изменения исходных данных без потери вариантов расчета.

Выполнена оценка точности получаемых результатов. Анализ процедуры расчета выявил основные факторы, влияющие на точность результатов: . точность выбранных характеристик безошибочности и быстродействия выполнения ТФЕ, адекватность словесного описания деятельности и формализованного ее описания на языке ТФЕ.

Выработаны рекомендации, позволяющие повысить точность ре--'зультатов расчета: использование характеристик выполнения ТФЕ, полученных экспериментальным путем с гарантированной на заданном уровне достоверностью, привлечение наряду со связистами специалистов в области эргономики к словесному описанию алгоритмов деятельности, проверка формализованного описания несколькими экспертами перед проведением расчета. Действенность рекомендаций подтверждена при проведении контрольного расчета показате- , лей деятельности операторов связи алгоритмов, использованных в процессе описанного в 3 главе эргономического эксперимента. С помощью достоверных, экспериментальных данных были рассчитаны показатели выполнения 7 функциональных задач, входящих в алгоритм формирования тракта связи, и показатели выполнения алгоритма в целом. Полученные данные сравнивались с аналогичными экспериментальными.

Для алгоритма в целом расчетные значения показателей составили: математическое ожидание времени выполнения алгоритма Г86,04с; его дисперсия 6Г,09с^; вероятность безошибочного выполнения 0,9204. В результате проведения эксперимента получены значения 123,22с; 38,4с^; 0,91 соответственно. Расхождение вероятностей безошибочного выполнения составило Г%. По показателям быстродействия и ритмичности расхождение оказалось весьма значительным.

Анализ показал, что расхождение временных характеристик объясняется следующими основными причинами:

использованная при проведении расчета функциональная сеть предусматривала последовательное выполнение ТФЕ, в то время как в действительности эти операции зачастув выполняются параллельно;

при последовательном выполнении операций методика расчета предполагает независимое выполнение отдельных операций, а реальный оператор при выполнении одной или нескольких операций планирует и готовится к выполнению следующих;

операторы, участвовавшие в эксперименте не только обладали профессиональными качествами выше среднего уровня, но и, по-видимому, из-за появившейся в процессе проведения эксперимента соревновательности, работали с установкой на скорость.

Таким образом, была подтверждена необходимость особо тщательного выполнения всех видов описаний алгоритмов деятельности, с одной стороны, и сделан вывод об отношении к расчетным значениям временных показателей.как к оценке "снизу" - с другой. Недостаточная точность расчета временных показателей мо&вт не учитываться при сравнительной оценке альтернативных вариантов алгоритмов.

Показана целесообразность укрупнения операций при экспериментальной оценке значений показателей быстродействия.

Соблюдение вышеперечисленных рекомендаций позволило получить следующие результаты оценки показателей выполнения, описанной в главе 2 ТФС & I:

вероятность правильного выполнения - расчетная 0,9.16,

экспериментальная 0,932; математическое ожидание времени выполнения - расчетное 12,85с,

экспериментальное 12,43с; дисперсия времени выполнения - расчетная 0,79 ,

экспериментальная 0,70 с*\ Таккм образом, моино заключить, что методика дает возможность получить достаточно точные априорные оценки показателей деятельности операторов связи, хорошо приближающиеся "снизу" к реальным данным.

Приложения содержат таблицы типичных для {¡вязи действий операторов о характеристиками безошибочности и своевременности, математические модели и расчет показателей выполнения ТФС, формализующих процессы принятия решения операторами связи, материалы расчета показателей алгоритма формирования тракта связи и акта

о внедрении результатов диссертационной работы в практику разработки систем связи.

ОСНОВНЫЕ-РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДИ

Исследования, выполненные в диссертационной работе, привели к следующим результатам:

1. Выявлено, что в структуре деятельности операторов средств связи до 80$ обшей номенклатуры действий составляют сенсомотор-ные действия, до 15$ - логические действия и до Ъ% - мыслительные действия, связанные с принятием решений в условиях неопределенности исходной информации. Несмотря на относительно небольшой процент последних, успешность их выполнения в значительной мере определяет' эффективность систем связи.

2. Выполнена обшая формализованная постановка задачи управления процессом передачи сообщений, являющейся основной функциональной задачей, выполняемой операторами средств связи. Это позволяло выявить в структуре деятельности операторов два вида решений: решение о потенциальной пригодности каналов связи для передачи сообщения в условиях неопределенности их состояния и решение по выбору рабочего канала, использование которого обеспечит передачу сообщения за минимальное время.

3. Разработаны математические модели процессов принятия решений обоих видов: решение первого вида формализовано с помощью композиции моделей "игры с природой" и последовательной управляемой процедуры распознавания ситуации, второго - модели оценки функции полезности потенциально пригодных каналов связи и выбора рабочего канала на основе максимального значения этой функции,-

4. Разработаны типовые функциональные структуры, позволяющие формализовать процессы принятия решений по управлению передачей сообщений на языке обобщенного структурного метода л математические модели для расчета показателей их выполнения.

5. Получены экспериментальным путем характеристики безошибочности, быстродействия я ритмичности выполнения операторами связи типовых действий, достоверность которых обеспечена на основа теории планирования экспериментов на уровне доверительней вероятности 0,95 при допустимой ошибке 0,05.

6. Разработана инженерная методика априорной оценки показателей деятельности операторов средств связи, основывавшаяся на обобщенно^ структурном методе и полученных новых научных резуль-

татах.Апробация этой методики путем сравнений' расчетных и эксдерементальных данных при оиенке выполнения операторами реальных алгоритмов деятельности показала,что характеристики быстродействия расходятся на величину, не превышающую 10/5.

СПИСОК ПУБЛИШШ ПО ТЩЁ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шалабина Т.И. Особенности построения систем связи как человеко-машинних комплексов // Межрегиональный ХУШсеминар."Эргонои?ика и эффективность систем человек-техника". :Тез.докл. - Игналина, 1992; - С.77-78.

2. Шалабина Т.Н. Проблемы эргономического обеспечения при создании систем связи ■ промышленных объектов// Международная конференция: Эргономика в России, СИТ и мире: Опыт и перспективы. - С.-Пб., 1993. - Б 38-40.

3. Надарю П.И., Ййлабина Т.Н. Формализованное описание процессов принятия решения оператором'связи//

. Международная конференция: Человек в авааши и космонавтике: прошлое, настоящее, будущее",, / Тез.докл. . - М., 1995. - С.203-205.

4. Шалабина Т.И. Измерение вероятностно-временных характеристик типовых действий операторов система связи / Научно-техн.конф. "Диагностика, информатика

и метрология-95" . : Тез.докл-С.Пб, 1995г-С. 308.-309

Подписано в печать 01.07.95. Формат 60x04 1/16. Офсетная печать.

Печ.л.1,0.Тираж 100 0K3.3aK.Ji 117

ротапринт НПТ "Полином" 397376, С.-Петербург, ул. Проф.Попова, 5