автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Живучесть структур безопасности мореплавания с учетом человеческого фактора

На правах рукописи

Пеньковская Ксения Вячеславовна

ЖИВУЧЕСТЬ СТРУКТУР БЕЗОПАСНОСТИ МОРЕПЛАВАНИЯ С УЧЕТОМ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА

Специальность 05 22 19 - Эксплуатация водного транспорта, судовождение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ 1"75 18Э

Мурманск - 2007

003175189

УДК 656 61 08 629 5 067(043.3)

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО МГТУ) на кафедре судовождения

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Меньшиков Вячеслав Иванович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Румянцев Игорь Андреевич, кандидат технических наук, профессор Брандт Роман Борисович

Ведущая организация: ОАО «Мурманский Траловый Флот»

Защита диссертациии состоится " " 2007 г

в № часов на заседании диссертационного совета КМ 307 009 02 в Мурманском государственном техническом университете по адресу 183010, г Мурманск, ул Спортивная, 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мурманского государственного технического университета

Автореферат разослан " " 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета /У

доктор химических наук, профессор Деркач С Р

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Аварийность судов на море является объективной реальностью, существование которой обусловлено, сложным характером внешних и внутренних факторов, сопутствующих мореплаванию, и которая будет иметь место всегда по не зависящим от человека причинам Исключение аварийности судов, к сожалению, не возможно Однако на практике вполне допустимо оказывать влияние на снижение аварийности с помощью всевозможных действенных мер и даже достичь ее относительно максимального снижения на какой-либо ограниченный период времени Такое снижение возможно только до определенного уровня, после чего аварийность неизбежно снова будет расти или, в лучшем случае, она стабилизируется на неком количественном или качественном показателе с небольшими отклонениями в большую или меньшую сторону

Уменьшение числа аварийных случаев, аварий и экологических катастроф напрямую зависит от эффективности менеджмента состоянием безопасной эксплуатации судов компании Такой менеджмент осуществляется в рамках организационно-технических структур, стандарт которых приводится в девятой главе Международной Конвенции СОЛАС-74 и Кодексе к ней Снижение аварийности - это в первую очередь учет «человеческого фактора», в частности, таких психофизических показателей, как усталость, информационная загрузка, особенности интеллекта судоводителя Таким образом, задача, связанная с исследованием состояния способности к живучести организационно-технических структур по обеспечению безопасности мореплавания с учетом человеческого фактора, является актуальной Решение указанной задачи позволит уже на этапе планирования судовых ключевых операций учитывать состояние способности структуры к живучести и соответственно повышать эффективность менеджмента состоянием безопасности мореплавания судна

Цель исследования. Целью исследования является разработка организационных приемов, направленных на повышение живучести организационно-технических структур поддержания безопасности мореплавания

за счет расширения области внутриструктурной избыточности, создаваемой управленческой деятельностью «человеческого элемента»

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо было решить следующие задачи:

- математически описать принципы выделения ресурса, необходимого для управления состоянием безопасности мореплавания, основанного на заданных личностных отношениях между судовладельцем и назначенным лицом (топ-менеджером), ответственным за поддержание безопасности мореплавания на судах компании,

- исследовать возможности применения на практике механизма функционирования организационно-технической структуры, составленного в терминах нечетких множеств, и выделить причины, которые в этом случае будут обусловливать появление навигационных и производственных рисков,

- разработать информационную меру, которая, с одной стороны, определяла бы количество дезинформации, поступающей судовым специалистам при реализации механизма функционирования, а с другой - характеризовала бы позитивную полноту планирования этого механизма,

- дать математическое описание параметров (величина остаточного ресурса) состояния способности к живучести при аварийных ситуациях, происходящих в организационно-технических структурах управления состоянием безопасности мореплавания и связанных с отказами технических средств, сбоями организационных компонентов, ошибками «человеческого элемента», в рамках ассоциативно-структурного подхода,

- составить математическое описание и оценить влияние «человеческого элемента» на состояние способности к живучести организационно-технических структур за счет использования «оптимального управленческого поведения», связанного с выбором способов решения задач управления состоянием безопасности мореплавания,

- показать, что при информационном и функциональном согласовании оптимального комплекса задач общее требование к устойчивости (наличие мажоранты) механизма выбора является лишь требованием реализации принципа «экономии сознания», обеспечивающего минимизацию информационной загрузки судоводителя,

— провести натурный эксперимент и оценить с помощью психофизических инструментов возможность существования резервов, которые могут быть использованы при совершенствовании поведения специалиста, включенного в состав организационно-технической структуры по обеспечению безопасности мореплавания при максимальном показателе состояния способности к живучести последней

Объектом исследования является организационно-техническая структура по поддержанию безопасности мореплавания судов, отвечающая требованиям пятой главы Международной Конвенции СОЛАС-74, тексту Международной Конвенции ЭТС^У -74 / 95 и кодексов к ней, а также национальным требованиям, которые сформулированы признанной организацией - Российским Регистром Судоходства

Предметом исследования является процесс функционирования организационно-технической структуры в условиях отказов технических средств, сбоев ее организационных элементов и ошибок человеческого элемента, в рамках которого необходимо, учитывая состояние способности к живучести этой системы, обеспечить необходимый уровень безопасности мореплавания судну за счет управленческой деятельности судовых специалистов

Научная новизна работы состоит в следующем

— предложена методика выбора согласованного ресурса, необходимого для управления состоянием безопасности мореплавания в организационно-технической структуре, основанная на личностных отношениях судовладельца и назначенного лица компании,

-показано, что механизм функционирования организационно-технической структуры по управлению состоянием безопасности мореплавания может быть составлен в терминах нечетких множеств и в сочетании с согласованным ресурсом является источником рисков,

— показано, что параметры состояния способности к живучести организационно-технической структуры могут быть максимальными лишь в том случае, когда «человеческий элемент», организуя свое «оптимальное управленческое поведение», распределит последовательность и способы решения задач управления только в соответствии с выбранным порядком,

- показано, что при информационном и функциональном согласовании комплекса задач управления общее требование к устойчивости (наличие мажоранты) механизма выбора является основополагающим, поскольку реализация этого требования способна обеспечить минимальную информационную загрузку судоводителя,

-выделены классификационные признаки и составлена математическая модель механизма выбора судоводителя, получившая подтверждение по данным натурного эксперимента, проведенного на тренажере РЛС при факультете повышения квалификации Мурманского государственного технического университета,

— эмпирически доказано, что при соответствующей подготовке судоводителя имеются реальные резервы, которые, будучи заложенными в «оптимальное управленческое поведение» специалиста, позволят ему в рамках организационно-технической структуры решать задачи по поддержанию состояния безопасности мореплавания при максимальном показателе состояния способности к живучести этой структуры

Практическая значимость работы. Результаты исследований в виде рекомендаций, направленных на повышение уровня живучести организационно-технических структур управления состоянием безопасной эксплуатации судов, переданы для практического использования в рыболовные компании НПО «Союз Рыбопромышленников Севера» ОАО «Мурманский Траловый Флот" Кроме того, эти рекомендации могут быть включены в руководства по планированию судовых ключевых операций и использованы в учебном процессе при подготовке курсантов по специальности "Судовождение ", а также при переподготовке специалистов на факультетах повышения квалификации Морских и Рыбопромысловых Академий

Апробация работы Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены в виде докладов на международных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Мурманского Государственного Технического Университета (2003-2007 гг, г Мурманск) и научной конференции Морской Государственной Академии им адм С О Макарова (2005 г, г Санкт-Петербург)

Публикации. По теме диссертации опубликовано семь работ, в том числе четыре статьи опубликованы в журналах из перечня ВАК и три статьи - в материалах международных научно-технических конференций

Объем и структура диссертации Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 76 наименований, и приложения В приложении приведены данные натурного эксперимента и акты внедрения, подтверждающие фактическое использование результатов исследования в учебном процессе

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель и приведен перечень задач исследования Кроме того, во введении отмечается, что литературный обзор состояния исследования осуществляется по мере изложения материала в каждом разделе работы

В первой главе показана возможность поддержания состояния безопасной эксплуатации и безопасности мореплавания, в частности, тогда, когда экипаж судна в рамках организационно-технической системы «Вахта» руководствуется только нечетко определенным механизмом функционирования Такой механизм функционирования системы может складываться лишь при наличии согласованного ресурса, не являющегося нормой, и лингвистически заданной цели и плана поддержания состояния безопасности

Для того чтобы выбор управленческого ресурса был осуществлен в бесконфликтном варианте (согласованный ресурс), необходимо отказаться от административного давления и руководствоваться отношением, модель которого с помощью аппарата общей алгебры можно записать так

и, V е (и, у) е а»и~у (1)

Выражение (1) определяет «партнерские» отношения судовладельца и и назначенного лица V компании Именно «партнерские» отношения а способны перевести конфликтную ситуацию по выделению управленческого ресурса в устойчивое компромиссное соглашение между обоюдно заинтересованными сторонами

Анализ алгебраической системы а„ БД вьшолненный в главе, с примерным перечнем операций Р,, позволяет очертить круг действий пары «судовладелец - назначенное лицо», а затем, выделив эти действия и объединив их, можно получить некую новую культуру взаимоотношений, характерных для системы управления состоянием эксплуатации компании Появление культуры а1; Б]) может способствовать правильному и разумному переходу от административных отношений к «партнерским» отношениям вида (1) В свою очередь, отношение (1), поддерживаемое культурой (\У, а„ ¥}), в состоянии системно преобразовать конфликтную ситуацию в компромисс, т е

а

Е АБ -> Св,

где Ав - конфликтная ситуация, СБ - компромиссное соглашение

Последнее отношение создает условия, обеспечивающие процесс принятия компромиссного решения в части выбора величины согласованного управленческого ресурса Ъй для конфликтующей пары (и, V) € В свою очередь, культура отношений будет исходной при составлении полного набора стратегий к = (кь , кп), с помощью которых каждый участник из пары (и,у) е \У может рассчитывать на результат г, = Мах Мш &(кь , кп), 1Ф J

к еК к еК • J

Окончательный выбор согласованного управленческого ресурса состоится, если такой выбор удовлетворяет условию

г0 = 1Я приж = г! пгг^0, (2)

где Ж - точечное множество индивидуальных и рациональных исходов

Чтобы использовать методы управления судовыми ключевыми операциями при лингвистически заданном механизме функционирования организационно-технической системы, необходимо каждую такую операцию представить в виде некоторого множества последовательных эталонных ситуаций X или X = {хь х2, , х„} Причем каждой эталонной ситуации должны быть поставлены в соответствие некоторые управления и = {иь и2, , и„}, применяемые в случае возникновения ситуации х и способствующие поддержанию заданного уровня безопасной эксплуатации судна в рамках только используемого согласованного ресурса

Для построения процедуры выделения некоторого минимального множества эталонных ситуаций Х0сХ использовался математический объект -граф общности эталонных ситуаций Формально структуру графа можно записать так

С = (Х,Р), (3)

где Х={хьх2, ,хп}, Р = {р= (х, у) | х £ X & у е У & Х(х, у) > %}

При выбранной структуре графа (3) для выделения минимального множества эталонных ситуаций достаточно построить такое покрытие О, которое содержало бы минимальное число элементов из матрицы смежности М Для практического определения покрытия Б было использовано правило, в рамках которого из множества А(х,) столбцов, имеющих пересечение со строкой х,{(Ух е А(х,)), ((х„ х) е Р)}, выбирается столбец xJ с минимальным количеством единиц Элемент х, вносится в покрытие Б, а все строки, имеющие пересечение со столбцом х^ вычеркиваются Затем из оставшихся строк матрицы смежности вновь выбирается строка хт, имеющая минимальное число единиц, и построение покрытия Б продолжается Покрытие Б матрицы М можно считать построенным, если в М будут вычеркнуты все строки Тогда составленное покрытие будет определять такое минимальное множество Х0 = О, которое и позволит осуществить управление, судовой ключевой операцией привлекая для этой цели лишь эталонные ситуации

При исследовании возможностей перевода судовой ключевой операции из одной эталонной ситуации в другую эталонную ситуацию использовалось понятие нечеткой общности по заданным признакам Так, две смеженные ситуации х„ х,еХ должны иметь нечеткую общность по всем заданным признакам, кроме одного, если степень такой общности с одной стороны ограничена >„(х„ х^ > а с другой стороны определена так Кх„^) = ПС((х,х(у),ц\(у)),

уеУ\{у } к

где ук - признак, имеющий наиболее отличающиеся друг от друга степени принадлежности к ситуациям х, и х,, причем этот признак всегда будет отвечать условию

П С(ц' х(Ук), ^ х(Ук» = ШШ П С(ц' х(у), р! х(у» (4)

уеУ

Пусть ситуации хь е X поставлено в соответствие управление Ц>= {иД и2ь, , ить}, причем такое, что после его применения в ситуации хь контролируемая операция переходит в ситуацию хс е X Тогда, если ситуация хае X имеет общность с хь по всем признакам, кроме признака Уь то возникает необходимость в определении такого управления иа = {и,а, и2а, , июа}, которое способно обеспечить конкретный переход вида

ха—>хь

Предлагаемый метод выделения эталонных ситуаций из общего их множества и расчет соответствующих управлений, основанный на понятии нечеткой общности, позволяет, сохраняя всю полноту информации о судовой операции, последовательно управлять эталонными ситуациями, поддерживая, таким образом, принятый в компании уровень безопасности мореплавания Оценить достоверность управления состоянием безопасности мореплавания или, иными словами, оценить степень позитивной полноты механизма функционирования, реализуемого в рамках организационно-технической системы с привлечением согласованного управленческого ресурса 20 можно, если для этой цели использовать, например, количество дезинформации, поступающей судоводителю

Для определения количества дезинформации, которое содержит гарантированный план ключевой операции, обозначим через тс *(€) интенсивность изменения состояния плановой операции, а через ж (X) интенсивность изменения состояния реальной операции Тогда по аналогии с неопределенностью можно ввести условную интегральную характеристику изменчивости состояния реализуемого механизма ключевой операции 8Х и характеристику изменчивости того же состояния Б**, но планового механизма Следовательно, разность

В = 8Х-8*Х

будет определять количество дезинформации, которое может появиться у судоводителя при реализации механизма функционирования судовой ключевой операции Если величину дезинформации Э принять за основу при оценке позитивной полноты планирования нечеткого механизма функционирования организационно-технической структуры, то эту величину можно найти так

О = 1К(т)1оё[7сх(т) / я*х(т)] }с1т / (1лх(т) йх) (5)

т т

Таким образом, если нечеткий механизм функционирования судовой ключевой операции будет обеспечен только величиной согласованного ресурса То, а при его реализации наблюдается минимум функционала (5), то такой механизм функционирования организационно-технической структуры действительно способен дать минимальную вероятность появления рисков и более того реализация этого механизма дает достоверно прогнозируемый производственный процесс

Во второй главе осуществляется поиск приемов поддержания состояния способности к живучести событийных, технических и организационно-технических структур за счет совершенствования «управленческой деятельности» человека при чрезвычайных или не штатных ситуациях

Практика современного мореплавания показывает, что, несмотря на совершенствование технических средств судовождения, безопасность мореплавания продолжает оставаться острейшей проблемой на морском транспорте, а предупреждение навигационной аварийности - злободневной практической задачей. Накоплено достаточно много печальных свидетельств того, что в качестве постоянно действующей причины аварий судов выступает «человеческий элемент» - связанное и субъективное объединение, управляющее подвижным объектом Поэтому усилия по предупреждению аварийности должны предусматривать поиск неиспользованных возможностей, в том числе и поддержание состояния способности к живучести структур

Любую чрезвычайную (аварийную) ситуацию достаточно эффективно можно описать, если рассматривать ее как структуру, полученную в результате взаимодействия неких ассоциаций, объединенных заданным структурным отношением Такие системы обычно носят название ассоциативно-структурных, имеют слабовыраженную структуру, с признаками, которые просматриваются лишь в специфических требованиях к их выходным параметрам Причем сам выход ассоциативно-структурных систем формируется в виде совокупности выходных параметров каждой ассоциации, объединенных по бинарным правилам Однако такая совокупность параметров, в общем случае, не только представляет собой результат суммиро-

вания выходных параметров ассоциаций, но и отвечает требованию обязательного сохранения соотношения между ними В то же время изменение состояний ассоциативно-структурных систем под воздействием внешних неблагоприятных воздействий возможно не только за счет уменьшения числа работоспособных элементов в каждой ассоциации, но и в результате изменения соотношения выходных параметров самих ассоциаций

В чрезвычайной ситуации потери в элементах организационных, технических и организационно-технических ассоциаций неизбежны Поэтому при определении состояния способности к живучести ассоциативно-структурной событийной или технической системы решающее значение приобретает четко определенное значение остаточного ресурса Мо, который, по сути, можно считать параметром этого состояния не зависимо от способа формализации Если в процессе анализа структуры окажется, что остаточный ресурс Мо имеет достаточную величину и обеспечивает структурную избыточность, значит, состояние такой структуры можно классифицировать как состояние способности к живучести Следовательно, любая модель живучести, используемая в математическом моделировании, должна включать в себя «механизм», позволяющий просто и однозначно оценивать величину остаточного ресурса структуры Очевидно, что состояние структуры можно классифицировать как состояние способности к живучести, если М0 удовлетворяет признакам

— соответствия, когда состав элементов назначения остаточного ресурса [Мк]о, к = 1, Ки обеспечивает функционирование системы в интересах решения поставленной задачи, т е

тш [Мк] < [Мк]0, к = 1, К, где [Мк] - минимум элементов назначения потребный для эффективного функционирования системы при решении поставленной задачи, К - число видов элементов назначения, обеспечивающих функционирование системы, -достаточности, когда число элементов остаточного ресурса Мк0 не менее некоторого наименьшего Мь необходимого для функционировании системы с потребным качеством и в течение заданного интервала времени, т е

Мк0>Мь к=1,Ки

Как в событийных, так и технических структурах рост величины остаточного ресурса повышает их способность к живучести Хотя, естественно, способы расчета параметра состояния способности к живучести событийных структур могут существенно отличаться от способов, используемых в технических структурах хотя бы за счет различий в подходах к формализации В организационно-технических структурах Е состояние способности к живучести зависит уже не только от величины остаточного ресурса, но и от особенностей «управленческого поведения» человека Так, для организационно-технических систем, соответствующим положениям Международной Конвенции 8ТС\¥ 78/95, поддержание состояния безопасности мореплавания осуществляется путем последовательного или параллельного решения задач некоего комплекса задач Ф = (срь ср2, , <рп) Естественно при этом предполагать, что любая задача (р„ решение которой обеспечивает безопасность мореплавания судна, может быть решена одним из множества способов {щу}, причем J = 1, ^ Причем далее под способом решения задачи по обеспечению безопасности мореплавания будем понимать набор алгоритмов, процедур и вариантов конфигураций технических средств, обеспечивающих решение задачи в организационно-технической структуре Е

Способы решения задачи могут отличаться как числом судового персонала и технических средств, участвующих в решении ср,-й задачи, или их сочетанием, так и точностью, временем решения, объемом информации, который необходимо передать по информационным каналам связи Однако в любом случае способы решения произвольной <р-й задачи в структуре Е будут отличаться между собой по предпочтительности использования Следовательно, предпочтительность использования каждого х»,-го способа выполнения ф,-й задачи в структуре Е можно охарактеризовать с помощью весового коэффициента шв, позволяющего указать предпочтительность использования того или иного способа при решении ф,-й задачи Другими словами, множественность способов решения задачи \/(р, е Ф, порождая структурную избыточность системы Е, совместно с заданными предпочтениями этих способов, создает право выбора «траекторий» управленче-

ской деятельности при максимуме показателя живучести организационно-технической структуры

В главе подробно рассмотрен процесс оптимизации управленческой деятельности «человеческого элемента» по критерию живучести, для чего было дополнительно учтено, что <р,-я задача будет решена в структуре Е, находящейся в состоянии если удовлетворяются условия связанности совокупности судового персонала и технических средств, принимающих участие в решении этой задачи способом Оценку свойства связанности элементного множества структуры Е можно осуществить, если найти величину Р'^ - вероятность связанности вершин графа, соответствующих «человеческому элементу» и техническим средствам, принимающим участие в решении <р,-й задачи г>,-м способом в состоянии \ и сравнить с заданной для каждой задачи допустимой вероятностью связанности Р1Й

Если оценена связанность структуры Нив ней имеют место, как отказы технических средств, так и «неправильные действия» «человеческого элемента», то достаточно полной характеристикой состояния осуществимости решения любой задачи из состава комплекса задач Ф = (фь Фг> > фп) является матрица осуществимости, записанная так

М(|5|) = |[тц(|8|)||, (6)

где

1, если в системе, находящейся в состоянии £ существу ют возможности решения (р,-й с требуемым качеством,

1К№1)11 =

О, в противном случае,

причем символом в выражении (6) определено состояние способности структуры к решению задачи из этого комплекса

При решении задач, обеспечивающих безопасность мореплавания судна, принципиально возможны только три варианта параметров состояния способности ¡8| „ I = 1,3 Эти параметры лингвистически могут быть заданы с помощью трех следующих гипотез

— состояние способности к живучести ¡8(ь при котором от рассматриваемой структуры требуется обязательное решение всего комплекса задач Ф = (ф1, ф2, . , фп) с заданным уровнем качества для произвольного состояния {£},

- состояние способности к живучести |8|г, при котором от структуры требуется обязательное решение лишь некоторого подмножества задач 0>! с: Ф, а остальные могут быть решены лишь в случае существования возможности их решения в состоянии

- состояние способности к живучести |$|3, при котором от структуры требуется решение хотя бы одной задачи из всего комплекса Ф в произвольном состоянии

Здесь необходимо отметить, что для сформулированных состояний способности к живучести структуры задачи, входящие в комплекс Ф = (фь ф2, .., фп), можно рассматривать как с позиции их независимости, так и с позиции информационной связанности, но в любом случае задачами обеспечивающими безопасность мореплавания судна

Очевидно, что состояние способности к живучести структуры Е задано, если заданы матрица М (|8() и распределение вероятностей нахождения структуры Е, в различных состояниях {<;}

Для заданных состояний способности к живучести ¡Э),, 1 = 1,3 структуры Е в качестве критерия оценки этого свойства можно привлечь выражение, записанное в матричном виде так

Ке = Л х М(|8|) х Н, (7)

где Л = ||ХЬ 12> , Хк У - вектор коэффициентов важности ф,-й задачи, решаемой в принятой структуре; Н = ЦЬнДгг, , || — вектор вероятностей состояния с;, € {§}, причем N - число состояний структуры Н, на множестве которых и оцениваются ее состояния способности к живучести

При оценке состояния способности к живучести структуры Е с учетом ее возможностей (6) в главе были сформулированы принципы выбора способов решения задач из комплекса Ф = (фь фг, , фп), причем такой выбор позволяет максимизировать вероятность появления состояния способности к живучести структуры Е, когда в качестве критерия оптимальности привлекается выражение (6) Однако полученные принципы выбора способов решения задач по поддержанию заданного уровня состояния безопасности мореплавания генерируют еще одну задачу, связанную с логикой поведения «человеческого элемента» в структуре Е при оптимальной по критерию живучести последовательности решения задач из комплекса

Фо = (фь <?2, - ,фп) Так, в этой главе показано, что информационная связанность задач оптимального комплекса Ф0 = (фъ Фг, ,ФП) обеспечивается лишь с помощью заданных нормативных описаний множества задач, связывающих звеньев и схематизированного описания деятельность «человеческого элемента» Более того, задача по определению информационной связанности оптимального комплекса Фо = (фъ Фг, ,Фп) имеет естественное продолжение - задачу процедурной связанности, которая должна заключаться в формализации процесса трансляции схематизированной деятельности «человеческого элемента» языком управляющих процедур

В третьей главе рассмотрены особенности влияния индивидуальных качеств судоводителя на механизм выбора «траектории» оптимальной управленческой деятельности, реализуемой в организационно-технической структуре Е при максимальных значениях параметра состояния способности к живучести Основой для исследований являлся натурный эксперимент, проведенный в тренажерном центре при факультете повышения квалификации Мурманского государственного технического университета

Перед проведением эксперимента осуществлялся подбор психофизических инструментов измерения индивидуальных качеств судоводителя Так, психофизические инструменты должны быть достаточно простыми, доступными к исполнению непрофессиональными психологами и способными целенаправленно выявлять только те параметры психических переменных, которые обеспечивают профессиональную успешность судоводителю Исходными предпосылками при оценке параметров психических переменных явились следующие особенности деятельности судоводителей

— активное избирательное восприятие, связанное с процессом слежения за сигналами-объектами,

— оперативное мышление, связанное с особенностью анализировать целое через составляющие его части,

-образные, логические, действенно-практические компоненты мышления, используемые судоводителем при решении навигационных задач и включаемые в процесс восприятия,

— пространственное воображение и графическое представление, необходимое для того, чтобы по символическим сигналам правильно оценить

навигационную обстановку, тенденцию ее развития, дальнейший ход событий и возможные последствия

С учетом всех выше отмеченных особенностей для исследования механизма выбора у судоводителя были выбраны психофизические инструменты, включающие в себя тест Кюсси, кубики Коса, методику Равенна, тест на интеллектуальную лабильность, тест «последовательные картинки» и тест «сложения частей в целое»

Интеграция результатов, полученных в результате тестирования по методике Кюсси, и расчетов показателя успешности позволили составить модель механизма выбора оптимальной «траектории» управленческой деятельности у судоводителя в виде следующей аксиоматической группы

-производственная деятельность PW, выполняемая в рамках регламента Р( ), отображается на множество альтернатив М(А), которое, в свою очередь, обеспечивает право судоводителя на выбор нужной альтернативы А при поддержании заданного уровня состояния безопасности мореплавания, характеризуемого показателем вида P(S|Z),

-время производственной деятельности T(PW) - производственный опыт судоводителя - эквивалентен мощности множества альтернатив Card М(А),

-мощность множества альтернатив Card М(А) формирует два возможных класса судоводителей, принимающих решения

а) класс судоводителей, принимающих решения вида CL Rb который характеризуется минимальной вероятностью ошибки в принятии решения P(Ri) при максимальном времени принятия этого решения t и максимальном производственном опыте судоводителя T(PW),

б) класс судоводителей, принимающих решения вида CL R2, который характеризуется максимальной вероятностью ошибки в принятии решения P(R2) при минимальном времени принятия этого решения t и минимальном производственном опыте судоводителя T(PW)

Представленная таким образом аксиоматическая группа позволяет формализовать модель механизма выбора и записать ее так

р()

Е PW —» М (А), (8)

Card M (A) ~ T (PW), (9)

{CL Rb при P (Ri) —* min, для t —» max и T (PW) —» max

(10)

CL R2, при P (R,) max, для t —»mm и T (PW) -> mm Анализ модели (7)-(9) и условий реализации механизма выбора в структуре Е дает право сформулировать набор общих приемов управленческого поведения судоводителя, которыми должен руководствоваться социальный элемент при управлении состоянием безопасности мореплавания. Так, у судоводителей, принадлежащих к классу CL R] (класс управления) и обладающих максимальным производственным опытом, основой производственного поведения должно являться обязательное использование в своей деятельности принципа «экономии сознания» Привлечение этого принципа в основу поведения вахтенных помощников из класса CL R! позволит, во-первых, избежать опасности потери управляемости организационно-технической структурой, во-вторых, обеспечит минимальную вероятность ошибки при преобразовании информации, поступающей социальному элементу от информационных подсистем «Ходовой мостик» и «Обзор»

Основой производственного поведения судоводителей, принадлежащих к классу CL R2, (класс эксплуатации), является самоконтроль Действительно, при минимальном производственном опыте и минимальных затратах времени на преобразование информации судоводители из этого класса обладают максимальной вероятностью ошибки при выборе решения Поэтому единственным способом снизить вероятность ошибки судоводителя при выборе управления является использование такой операции как самоконтроль Психофизиологическое изучение деятельности судоводителя указывает на имеющиеся резервы при обеспечении безопасности мореплавания, которые заложены в совершенствование поведения специалиста, включенного в организационно-техническую структуру по обеспечению безопасности мореплавания даже при максимальном показателе состояния способности к живучести последней Так эксперимент показал, что большинство судоводителей (83,7 %) способны успешно овладеть профессиональными спе-

циальными навыками по обработке навигационной информации, выбору управления в рамках предложенного механизма и реализации контрольных мероприятий, необходимых для обеспечения принятого в компании уровня безопасности мореплавания

Среди профессионально значимых индивидуальных качеств особо выделяются- способность к абстракции, образному представлению, оперативным умственным действиям, выявлению причинно-следственных связей, устойчивому вниманию с широким охватом и хорошим переключением, умением оценивать степень потенциальной опасности, принимать решение с необходимым упреждением Образное и действенно-практическое мышление, избирательность персептивного внимания и интеллектуальная лабильность являются наиболее профессионально значимыми свойствами судоводителя, которые в свою очередь должны учитываться при разработке рекомендаций по «оптимальному управленческому поведению» специалиста в организационно-технической структуре

При оценке надежности управлений состоянием безопасности мореплавания в организационно-технической структуре гораздо больше значение имеет не скорость, а точность реакции морского специалиста, которую и следует учитывать при формировании управленческих процедур Особую роль при реализации алгоритма «наблюдение - управление - контроль» в рамках оптимального поведения судоводителя, включенного в сети организационно-технической структуры, играет пространственное представление, обеспечивающее переход от абстрактных образов к понятиям и образам реальной деятельности

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Показано, что параметры (составляющие величину остаточного ресурса) состояния способности к живучести организационно-технической структуры будут максимальными лишь в том случае, если «человеческий элемент», организуя приемы своих «управленческих действий» распределит последовательность и способы решения задач только в соответствии с оптимально выбранным порядком

2 Определено, что профессиональная успешность судоводителя, в рамках управления организационно-техническими структурами по обеспечению безопасности мореплавания, определяется его производственным опытом и зависит от параметров механизма выбора «траектории» управленческой деятельности

3 Показано, что состояние способности к живучести организационно-технической структуры должно рассматривать лишь те ее компоненты, которые характеризуются «неправильными действиями» судового персонала или существенно влияют на показатели качества функционирования системы

4 Получено, что повышение надежности реализации нечетко заданного механизма функционирования в организационно-технической структуре, включающего согласованный ресурс определяется особенностями самой структуры управления состоянием безопасности мореплавания и зависит от управленческих действий «человеческого элемента»,

5 Составлена модель выбора величины управленческого ресурса методом согласования для организационно-технических структур, обеспечивающих безопасность мореплавания, является предпочтительной, хотя и зависит от индивидуальных представлений, как судовладельца, так и назначенного лица

6 Составлена модель нечеткого механизма функционирования организационно-технической структуры, который будет реализовывать поставленную цель, если каждая последующая эталонная ситуация судовой ключевой операции будет независима, а каждый элемент этого механизма будет представлять собой совокупность пар величин управления и ресурса по каждому локальному признаку эталонной ситуации

7 Предложена информационная мера, определяя количество дезинформации, которое появляется при реализации механизма функционирования судовой ключевой операции, может служить основой для оценки мощности множества навигационных и производственных рисков, затрудняющих процесс поддержания заданного уровня безопасности мореплавания в рамках принятой организационно-технической структуры

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1 Меньшикова К В Оптимизация ресурса в системах управления безопасной эксплуатацией судов / В И Меньшиков, К В Меньшикова, М А Пасечников // Вестн МГТУ. Труды Мурман Гос техн Ун-т 2002 -Т 5, №2 -С 177-182

2 Меньшикова К В Информационная оценка полноты гарантированного планирования судовой ключевой операции / В И Меньшиков, К В Меньшикова, М А Пасечников, Н В Калитенков // Вестн МГТУ Труды Мурман Гос техн Ун-т - 2004 - Т 7, № 3 - С 364-369

3 Меньшикова К В Практическое использование метода ситуационного управления в системах менеджмента безопасной эксплуатацией / В И Меньшиков, К В Меньшикова // Вестн МГТУ Труды Мурман Гос техн Ун-т-2004 -Т7,№3 -С 370-374

4 Меньшикова К В Организованность социо-технической системы, обеспечивающей поддержание заданного уровня состояния безопасной эксплуатации судна / Меньшиков В И , Пасечников М А , Т Меньшикова К В Гладышевский М А // Вестн МГТУ Труды Мурман Гос техн Ун-т -2006 -Т 9 №2 -С 268-281

5 Меньшикова К В Об одном подходе к оценке живучести структуры вахта, определенной рамками Международной Конвенции 8ТС\У 1978 г с поправками 1995 г // Научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава и научных сотрудников и курсантов тезисы докладов - СПб, 2005 - С 352-357

6 Пеньковская К В Механизм выбора управления у судоводителя при обеспечении безопасности мореплавания / В И Меньшиков, К В Пеньковская // [Электронный ресурс] / МГТУ Электр текст дан (16 Мб) Мурманск МГТУ, 2006 - Междунар науч -техн конф "Наука и образование -2006" (Мурманск, 4-12 апр 2006 г) - С 953-955 - (НТЦ "Информре-гистр" № 0320501517, св 7081 от 28 11 2005 г)

7 Пеньковская К В Живучесть организационно-технических систем, обеспечивающих управление состоянием безопасной эксплуатации судов / М А Пасечников, К В Пеньковская, А В Солянин // [Электронный ресурс]

/ МГТУ Электр, текст дан (16 Мб) Мурманск. МГТУ, 2007 - Междунар науч - техн конф "Наука и образование - 2006" (Мурманск, 4-12 апр 2007г) - С 1049-1050 -(НТЦ "Информрегистр" № 0320501517, св 7081 от28 11 2005 г)

Издательство МГТУ 183010, Мурманск, Спортивная, 13 Сдано в набор 01 10 2007 Подписано в печать 01 10 2007 Формат 60x847i6 Бум типографская Уел печ л 1,39 Уч-изд л 1,09 Заказ 473 Тираж 100 экз

Введение.

Г лава 1. Основные особенности механизма функционирования структур по обеспечению безопасности мореплавания.

1.1. Свойство организованности в структуре "Вахта" и его влияние на механизм функционирования.

1.2. Оптимизация ресурса в системах управления безопасной эксплуатацией судов.

1.3. Нечеткий план реализации судовых ключевых операций в организационно-технических структурах.

1.4. Информационная оценка полноты нечетко составленного м еханизма функционирования.

Выводы к первой главе.

Глава 2. Живучесть организационных, организационно-технических и технических структур.

2.1. Ассоциативно-структурный подход к описанию чрезвычайных ситуаций.

2.2. Способ определения остаточного ресурса при взаимодействии технических ассоциаций.

2.3. Оценка состояния способности к живучести организационно-технической структуры.

2.4. Оптимальная управленческая деятельность судоводителя при обеспечении живучести структуры.

2.5. Информационное обеспечение управленческой деятельности судоводителя в организационно-технической структуре.

2.6. Информационная и процедурная связанность оптимального поведения" "человеческого элемента".о

Выводы ко второй главе.

Глава 3. Идентификация параметров механизма выбора судоводителя при эксплуатации организационно-технических структур.

3.1. Модель механизма выбора судоводителя при решении задач обеспечения безопасности мореплавания.

3.2. Цели, задачи и методы психологического исследования деятельности судоводителей.

3.3. Управленческая деятельность судоводителя в структурах обеспечения безопасности мореплавания.

3.4. Индивидуально-психологические детерминанты механизма выбора судоводителя.

3.5. Относительное значение скорости и точности в деятельности судоводителя.'.

Выводы к третьей главе.

Аварийность судов на море является объективной реальностью, ко торая обусловлена в первую очередь внешними и внутренними факторами, сопутствующих мореплаванию, и которая будет иметь место всегда по не зависящим от человека причинам. Полное искоренение аварийности судов, к сожалению, невозможно. Однако вполне возможно оказывать влияние на аварийность с помощью всевозможных действенных мер и даже достичь ее снижения на какой-либо ограниченный период. Снижение аварийности возможно только до определенного уровня, после чего она снова будет расти или, в лучшем случае, временно стабилизируется на каком-то количественном или качественном показателе с небольшими отклонениями в большую или меньшую сторону [76].

Положительный результат борьбы с аварийностью должен предполагать достижение ее приемлемого уровня (с допустимым материальным ущербом), а также стабилизацию аварийности на продолжительный интервал времени.

Уровень аварийности и материальный ущерб от нее, как правило, не находятся в прямой зависимости друг от друга. Они могут быть связаны между собой обратно пропорционально. Неопределенность величины материального ущерба не позволяет использовать ее в качестве параметра, который способен обеспечить решение задачи по определению тенденций аварийности. В результате ежегодного сравнения абсолютных показателей роста или сокращения материального ущерба можно получить лишь представление о существующей аварийности. Истинные тенденции позволяет установить показатель относительной аварийности, который численно равен отношению всех аварийных случаев за рассматриваемый период к общему количеству судов, которые эксплуатировались компанией или государством флага.

Аварийность судов зачастую влечет за собой человеческие жертвы [2]. Поэтому, несмотря на отсутствие каких-либо твердых гарантий в достижении положительных результатов по ее снижению, судоходными компаниями должна проводиться постоянная борьба с причинами, порождающими аварийность. Это продиктовано как производственными, так и моральными интересами компании. Если в результате управления безопасной эксплуатацией судов компании удается в какой-то мере снизить если не количество аварийных случаев, то хотя бы тяжесть последствий от них, то такое управление безопасной эксплуатацией уже можно признать отвечающим поставленной глобальной цели [13].Практика современного мореплавания показывает, что, несмотря на постоянное совершенствование технических средств морского судоходства, обеспечение безопасной эксплуатации судов продолжает оставаться острейшей проблемой в морской транспортной и рыболовной индустрии, а предупреждение аварийности является злободневной практической задачей. Накоплено достаточно много печальных свидетельств того, что в качестве постоянной причины, порождающей аварии судов, может выступать сам судоводитель (оператор средства повышенной опасности) или субъект, управляющий движущимся объектом [1]. Поэтому усилия по предупреждению аварийности эксплуатируемых судов помимо прочего должны предусматривать поиск неиспользованных возможностей по снижению доли "человеческого фактора" в общем объеме аварийности мирового флота [2].

Безопасность эксплуатации судов является одной из важнейших проблем, стоящих перед отечественными и зарубежными судоходным.! компаниями. Довольно высокий уровень аварийности транспортных и рыболовных судов, возникновение катастроф, приводящих к гибели людей, потере значительных материально-технических средств, экономическим и экологическим последствиям, - все это обуславливает актуальность решения проблемы безопасной эксплуатации и необходимость ее дальнейшего теоретического и практического исследования.

Массовое использование средств информатики, встраиваемы:"; з морские технические средства, обеспечивающие безопасность мореплавания, составляет главное содержание явления, которое называют информатизацией судовождения. В свою очередь, информатизация судовождения с одновременным внедрением в морскую практику новых космических технологий позволила существенно изменить как форму, так и содержание приемов управления состоянием безопасной эксплуатации и состоянием безопасности мореплавания [14].

Именно принципиально новые космические технологии вместе со средствами обработки и отображения информации обеспечили переход от классической технологии корректируемого счисления (восстановление траекторий по дискретным обсервациям) к технологии обсервационного счисления (восстановление траектории по практически непрерывным обсервациям) [31]. Изменение в технологиях счислении пути судна не могло не повлиять на приемы поддержания безопасности мореплавания на заданном уровне и даже более того явилось стимулом дальнейшего развития этих приемов.

При модернизации приемов поддержания безопасности мореплавания на заданном уровне необходимо учитывать то, что контроль состояния можно вести непосредственно со средств отображения технического устройства без выполнения каких либо предварительных или дополнительных расчетов. Поэтому решение проблемы безопасности мореплавания в первую очередь следует искать в более эффективном использовании средств информатизации и учете особенностей взаимодействия судоводителя с интеллектуальным продуктом средства судовождения. Средства информатики, включенные в состав технических средств судовождения, создают предпосылки к замене организационно-технической системы обеспечения безопасности мореплавания на ее интеллектуальный аналог [42].

На современном этапе научно-технического прогресса совершенствование всех видов человеческой деятельности связано с созданием информационной техники и технологий, а также с их применением для шпотгения отдельных производственных операций или управления производственным процессом. Информатизацию современного судовождения следует рассматривать как стратегическое направление научно-технического прогресса, на котором должна решаться проблема обеспечения безопасности мореплавания. Поэтому особый интерес при решении задач обеспечения безопасности мореплавания и минимизации количества, навигационных и производственных рисков, связанных с "человеческим фактором", может представлять некая обобщенная теория организационно-технических, интеллектуальных систем. Эта теория должна изучать логические и организационные формы интеграции судоводителя с комплексом средств интеллектуальной деятельности, научные методы по обработке информации и принятию решений, вычислительную и информационную технику [22],

70].

Оператор интегрированной системы управления судном (судоводитель) и комплекс интеллектуальных средств деятельности, объединенные в единое целое для решения задачи обеспечения безопасности мореплавания, образуя сложную организационно-техническую систему, с одной стороны, с другой стороны, представляют собой интеллектуальную систему . Естественно, что при эксплуатации на судне конкретная организглионно-техническая и одновременно интеллектуальная система будет обладать конкретными особенностями, определяемыми способами внутрисистемной интеграции. Однако при любом варианте интеграции такая система должна посредством минимизации навигационных и производственных рисков обеспечивать заданный уровень безопасности мореплавания [73].

Следует обратить внимание на то, что непрерывный рост уровня автоматизации судов и внедрение в повседневную практику морского судоходства и рыболовства технических средств, осуществляющих научны;: методы обработки данных и принятия решений, вычислительную и информационную технику, создают еще одну проблему, связанную с "человеческим фактором". Внедрение высокотехнологичных организационно-технических интеллектуальных систем, обеспечивающих безопасность мореплавания, ведет к относительной дисквалификации морских судовых специалистов. Процесс дисквалификации судового персонала в первую очередь обусловлен тем, что морские специалисты все в большей степени передо [меряют принятие решений в области обеспечения безопасности мореплавания интеллектуальным техническим средствам. Кроме того, новые высокотехнологичные средства судовождения с элементами привнесенного интеллекта позволяют штурманскому составу значительно снизить собственную производственную активность и не применять достаточно активно свои индивидуальные знания и практический опыт [61].

Снижение текущей производственной активности судоводителя, в свою очередь, отрицательно сказывается на его психических возможностях, которые ответственны за успешность производственной деятельности морского специалиста. Снижение успешности производственной деятельности можно связать с деградацией у судоводителя следующих психических переменных [46]:

- активного избирательного восприятия (слежение за сигналами и объектами);

- оперативного мышления, способности анализировать целое через его составные части;

- образного, логического и действенно-практического мышлении;

- пространственного воображения.

При решении задач, направленных на обеспечение безопасности мореплавания, сочетание трех первых психических переменных у судоводителя определяет степень правильности восприятия им обстановки в целом, а последняя переменная отражает способность специалиста правильно оценивать обстановку. В свою очередь, оценку обстановки можно рассматривать как ряд решений, направленных на выявление тенденций развития дальнейшего хода событий, а также взвешиваний результатов возможных последствий от развития этих событий [4], [52].

При всех существующих сложностях в области исследования организационно-технических систем достигнуты заметные успехи. Прогресс способствует появлению исследований, в которых оценивается влияние технических систем на органы человека, и формируются целые направления, связанные как с созданием технических устройств для человека-оператора, так и с разработкой элементов поведения человека-оператора, повышающих надежность функционирования организационно-технической системы в целом [3].

Интерес к таким направлениям исследования связан в первую очередь с тем, что повышение надежности функционирования организационно-технической системы сдерживается "человеческим фактором" или, в терминологии Международной Морской Организации (ИМО), - "человеческим элементом". Поэтому следует признать весьма актуальным дальнейшее наращивание исследований по определению элементов поведения человека-оператора в организационно-технических структурах при восприятии им информации, поступающей от мультимедийных систем представления данных, а также при управлении состоянием сложного объекта, особенно в критических ситуациях.

Целью данной диссертационной работы является исследование свойства живучести организационно-технической структуры обеспечения безопасности мореплавания, отвечающей принципам, сформулированным в текстах применимых международных морских конвенций, с учетом влияния на это сбойство "человеческого элемента".

Учитывая актуальность выбранного направления исследовани« и цель исследования, в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

-дать математическое описание организационно-технической структуры, отвечающей принципам, сформулированным в текстах применимых международных морских конвенций, и выделить условия, при которых эта структура, обеспечивая свою организованность, способствует повышению эффективность управления состоянием безопасности мореплавания;

-математически описать принципы выделения ресурса, необходимого для управления состоянием безопасности мореплавания, основанные на личных отношениях между судовладельцем и назначенным лицом (топ-менеджером), ответственным за обеспечение безопасности мореплавания судов компании;

- исследовать возможности применения в практике управления состоянием безопасности мореплавания механизма функционирования организационно-технической структуры, составленного в терминах нечетких множеств, и выделить причины, обусловливающие появление навигационных и производственных рисков;

-разработать информационную меру, которая, с одной стороны, определяет количество дезинформации, поступающей судовым специалистам при реализации механизма функционирования, а с другой - характеризует^ позитивную полноту планирования этого механизма;

-дать математическое описание параметров состояния способности к живучести для аварийных ситуаций, происходящих в организационно-технических структурах управления состоянием безопасности мореплавания и связанных с отказами технических средств, сбоями организациотшх компонент, ошибками "человеческого элемента", в рамках ассошштивно-структурного подхода;

- Составить математическое описание и дать оценку влиянию "человеческого элемента" на состояние способности к живучести организационно-технических структур "оптимального управленческого поведения", выражающегося в распределении как последовательности, так и способов решения задач управления только в соответствии с заранее выбранным пс рядком;

- показать, что при информационном и функциональном согласовании оптимального комплекса задач общее требование устойчивости (наличие мажоранты) механизма выбора является лишь требованием реализации принципа "экономии сознания", обеспечивающего минимизацию информационной загрузки судоводителя;

- провести натурный эксперимент и с использованием психофизических инструментов показать, что в деятельности судоводителя имеются резервы, которые могут быть использованы при совершенствовании поведения специалиста, включенного в организационно-техническую структуру обеспечения безопасности мореплавания с максимальным показателем состояния способности к живучести последней.

Решение перечисленных выше задач последовательно излагается в разделах диссертационной работы и в соответствующем порядке выносится на защиту.

Выводы к главе 3

1. Психофизиологическое изучение деятельности судоводителя указывает на имеющиеся резервы в обеспечении безопасности мореплавания, которые заложены в совершенствование поведения специалиста, включенного в организационно-техническую структуру обеспечения безопасности мореплавания при максимальном показателе состояния способности к живучести последней.

2. Большинство судоводителей (83,7 %) способны успешно овладеть профессиональными специальными навыками обработки навигационной информации, выбора управления в рамках предложенного механизма и реализации мероприятий, необходимых для обеспечения принятого в компании уровня безопасности мореплавания.

3. По способности к реализации своей деятельности судоводители условно могут быть разбиты не три непересекающиеся группы специалистов

- "успешных", "средних", "неуспешных", причем в основе такой дифференциации помимо профессионального опыта и возраста лежат индивидуально-психологические особенности судоводителей, которые предопределяют выработку требуемых навыков и обеспечивают профессиональное оптимальное поведение.

4. Среди профессионально значимых индивидуальных качеств особо выделяются: способность к абстракции, образному представлению, оперативным умственным действиям, выявлению причинно-следственных связей, устойчивому вниманию с широким охватом и хорошим переключением, умением оценивать степень потенциальной опасности, принимать решение с необходимым упреждением.

5. Образное и действенно-практическое мышление, избирательность персептивного внимания и интеллектуальная лабильность являются: наиболее профессионально значимыми качествами судоводителя, которые, должны учитываться при разработке рекомендаций по "оптимальному управленческому поведению" специалиста в организационно-технической структуре.

6. При оценке надежности управления состоянием безопасности мореплавания в организационно-технической структуре больше значен: 'с имеет не скорость, а точность реакции морского специалиста, которую и следует учитывать при формировании управленческих процедур.

7. Особую роль при реализации алгоритма "наблюдение - управление

- контроль" в рамках оптимального поведения судоводителя, включенного в организационно-техническую структуру, играет пространственное представление, обеспечивающее переход от абстрактных образов к реальным понятиям и образам.

Заключение

Объектом исследований, проведенных диссертационной работе, является организационно-техническая система управления состоянием безопасности мореплавания, отвечающая требованиям пятой главы Международной Конвенции COJ1AC-74, тексту Международной Конвенции ПДНВ-74/95 и кодексов к ней, а также национальным требованиям, которые сформулированы признанной организацией - Российским регистром судоходства.

К предмету исследований можно отнести процесс управления состоянием безопасности мореплавания, в рамках которого необходимо обеспечить максимальное значение параметров состояния способности к живучести организационно-технической структуры при наличии в ней отказов технических средств, сбоев организационных составляющих и ошиэок "человеческого элемента".

В ходе выполнения исследований, направленных на общее повышение надежности управления состоянием безопасности мореплавании судов компании, были получены новые научные результаты, которые могут быть сформулированы следующим образом:

- предложена методика выбора согласованного ресурса, необходимого для управления состоянием безопасности мореплавания в организационно-технической структуре, основанная на личных отношениях судовладельца и назначенного лица компании;

-показано, что механизм функционирования организационно-технической структуры управления состоянием безопасности мореплавания может быть составлен в терминах нечетких множеств и в сочетании с согласованным ресурсом может служить источником рисков;

- показано, что параметры состояния способности к живучее :и организационно-технической структуры могут быть максимальными лишь в том случае, если "человеческий элемент", организуя свое "оптимальное управленческое поведение" в виде последовательности способов решения задач управления в соответствии с выбранным порядком;

-впервые показано, что при информационном и функциональном согласовании оптимального комплекса задач управления общее устойчивости (наличие мажоранты) механизма выбора является основополагающим, поскольку реализация этого требования способна обеспечить минимальную информационную загрузку судоводителя;

- впервые выделены классификационные признаки и составле на математическая модель механизма выбора судоводителя, получившая подтверждение в натурном эксперименте, проведенном на тренажере PJIC при факультете повышения квалификации ФГОУВПО "МГТУ";

- впервые эмпирически доказано, что при соответствующей подготовке судоводителя имеются реальные резервы, которые, будучи заложены в "оптимальное управленческое поведение", позволят ему в рамках организационно-технической структуры решать задачу поддержания состояния безопасности мореплавания при максимальном показателе состояния способности к живучести.

Обобщая новизну исследования можно сделать следующие общие выводы:

- показано, что параметры состояния способности к живучести организационно-технической структуры будут максимальными лишь в том случае, если «человеческий элемент», организуя свои «управленческие действия;) распределит последовательность и способы решения задач только в соответствии с оптимально выбранным порядком.

- определено, что профессиональная успешность судоводителя, в рамках управления организационно-техническими структурами по обеспечению безопасности мореплавания, определяется его производственным опытом и зависит от параметров механизма выбора «траектории» управленческой деятельности.

- показано, что состояние способности к живучести организационно-технической структуры должно рассматривать лишь те ее компоненты, которые характеризуются «неправильными действиями» судового персонала или существенно влияют на показатели качества функционирования системы.

- получено, что повышение надежности реализации нечетко заданного механизма функционирования в организационно-технической структуре, включающего согласованный ресурс определяется особенностями самой структуры управления состоянием безопасности мореплавания и зависит от управленческих действий «человеческого элемента»;

- составлена модель выбора величины управленческого ресурса методом согласования для организационно-технических структур, обеспечивающих безопасность мореплавания, является предпочтительной, хотя и зависит от индивидуальных представлений, как судовладельца, так и назначенного лица.

- составлена модель нечеткого механизма функционирования организационно-технической структуры, который будет реализовывать поставленную цель, если каждая последующая эталонная ситуация судовой ключевой операции будет независима, а каждый элемент этого механизма будет представлять собой совокупность пар величин управления и ресурса по каждому локальному признаку эталонной ситуации.

- предложена информационная мера, определяя количество дезинформации, которое появляется при реализации механизма функционирования судовой ключевой операции, может служить основой для оценки мощности множества навигационных и производственных рисков, затрудняющих процесс поддержания заданного уровня безопасности мореплавания в рамках принятой организационно-технической структуры.

Результаты исследований в виде конкретных рекомендаций предложены к использованию в практической деятельности систем менеджмента безопасной эксплуатацией судов компаний Северного бассейна. Кроме того, эти рекомендации могут быть включены в руководства по планированию безопасных судовых ключевых операций, использоваться в учебном процессе при подготовке курсантов по специальности "Судовождение на морских путях", а также при переподготовке морских специалисте» з на факультете повышения квалификации ФГОУВПО "МГТУ".

Использование теоретических результатов настоящего исследования в практических целях и результаты проведенного натурного эксперимента приводится в приложении к диссертационной работе.

1. Абчук, В. А. Теория риска в морской практике./В. А. Абчук. Л.: Судостроение , 1983. - 152 с.

2. Александров, М. Н. Безопасность человека на море./ М. Н. Александров. -Л.: Судостроение, 1983. 208 с.

3. Аршакян, Д. Особенности управления социотехническими ; истомами в современных условиях. /Д. Аршакян // Проблемы теории: и практики управления. 1997. - №2. - С. 114-121.

4. Беки, Дж. А. Дискретная модель человека-оператора в системах управления. /А. Дж. Беки. // Труды II Международного конгресса ИФАК. М.: Наука, 1965. С. 62 - 77.

5. Боровков, А. А. Теория вероятностей. /А. А. Боровков. М,: Наука, 1976.-347 с.

6. Возрастная психология взрослых людей. Л.: Изд- во ЛГУ. 1972. Вып. 1, - 207с.

7. Воронов, А. А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемосуь./А. А. Воронов. М.: Наука, 1979. - 336 с.

8. Вудсон, У. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников конструкторов./ У. Вудсон, Д. Коновер. М.: Мир. 1968. -518с.

9. Гавурин, М. К. О ценности информации./ М. К. Гавурин. // Вестник ЛГУ. Серия математики, механики и астрономии. - 1963. - Вып. 4, №19.-С. 27-34.

10. П.Гмурман, В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика./В. Е. Гмурман.- М.: Высш. шк. 1987. 499 с.

11. Гублер, Е. В. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях./ Е. В. Гублер, А. А. Генкин. -М.: Медицина, 1973. - с.375.

12. Гуцалюк, А. И. Применение методов теории управления для выбора состава функционально- необходимых элементов контура управления надежностью эргатических систем. / А. И. Гуцалюк; ред. Г. Г. Мань-шин.— Минск: Наука, 1993. — 347 с.

13. Доровской, В. А. Модели представления знаний в эргатических системах. / В. А. Доровской; ред. В.М. Михайленко. — Кривой Рог: Наука i освгга, 1998. — 196 с.

14. Доровской, В. А. Формализация деятельности человека в эргатических системах. / В. А. Доровской; ред. В.М. Михайленко. — Кривой Рог: Наука i освгга, 1998. — 263 с.

15. Дубов, Ю. И. Теоретико-информационный подход в задачах синтеза и оценки качества функционирования человеко-машинных систем: дис. д-ра техн. наук: 05.13.04 /Ю. И. Дубов; Гос. научно производ. предприятие "Орбита". — Днепропетровск, 1995. — 418 с.

16. Емельянова, А. М. Ошибки человека-оператора. / А. М. Емельянова, М.А. Котик. М. : Знание, 1988. - 179 с.

17. Елманова, В. К. О соотношении типа интеллекта студентов и успешность их обучения./В. К. Елманова. //Человек и общество, №.: МГУ, 1973.-вып. 13. С. 34-42.

18. Информационные технологии в эргатических системах: сб. науч. тр. / НАЛ Беларуси, Ин. техн. кибернетики {Минск}; / науч. ред. I". Г. Манынин. — Минск: Наука, 2000. — 162 с.

19. Копеина, Н. С. Второсигнальная лабильность и успешность деятельности./ Н.С. Копеина.// Личность и деятельности: тезисы докл. к 5 Всесоюз. съезду психологов СССР. М.: 1977. - С. 27 - 29.

20. Корабельников, К. В. Методики исследования интеллекта и мышления в клинике./ К. В. Корабельников, Р. О. Серебряков // Исследования личности в клинике и в экстремальных условиях. Л. : 1969.- С. 41-46.

21. Котик, М. А. Краткий курс инженерной психологии. / М. А. Котик. -Таллин: Валгус, 1971. 308 с.

22. Китаев-Смык, Л. А., Стресс как психологический фактор операторской деятельности./ Л. А. Китаев-Смык, Э. С. Боброва Э. О. М. : Наука, 1988.- 289 с.

23. Леонтьев, В. А. Формирование профессиональных навыков судоводителей./ В. А. Леонтьев. М.: Транспорт, 1987. - 223 с.

24. Лобастов, В. М. Психологические основы безопасности судовождения./ В.М. Лобастов. М. : ЦРИА «Морфлот», 1982. - 175 с.

25. Логинов, Н. А. К проблеме соотношения некоторых содержательных и структурных характеристик интеллекта./Н.А. Логинов, М. А. Бергер. // Современные психо-педагогические проблемы высшей шко-лы./ЛГУ Л : - 1974. - С. 273- 276.

26. Ложкин, Г.В. Практическая психология в системах "человек техника": учеб. пособие для студ. вузов / Г.В. Ложкин, Н.И. ГЬжнкель. Межрегион, акад. управления персоналом (МАУП). — К.: МАУП, 2003. —294 с.

27. Ломов, Б. Ф. Человек и техника./ Б.Ф. Ломов. М.: Мир, 1966. - 464 с.

28. Математическое описание характеристик человека-оператора как звена системы управления. // Вопросы ракетной техники. 1965. № 12.-С. 29-45.

29. Международный кодекс проведения расследования аварий и инцидентов на море. СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 1988. - 111 с.

30. Международная конвенция ПДМНВ 78. - СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 1966.-552 с.

31. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974г. консолидированный текст. СПб.: ЦНИИМФ, 1993. - 757 с.

32. Меньшиков, В. И. Элементы теории управления безопасно л ью судоходства./ В.И. Меньшиков, В.М. Глущенко, А.Н. Анисимое Мурманск: Изд-во МГТУ, 2000. - 242 с.

33. Меньшиков, В. И. Неопределенность в текущем месте судна./ В. И.Меньшиков. Мурманск: МГТУ, 1994. - 130 с.

34. Надежность комплексных систем «человек-техника» // Материалы ко II Всесоюзн. симпозиуму по надежности комплексных систем «человек-техника». Ч. 3. Л.: ЛДНТП, 1970. - 62 с.

35. Наставление по организации штурманской службы на морских судах флота рыбной промышленности СССР. J1.: Транспорт, 1987. --■ 136 с.

36. Невежин, П. Ф. К вопросу о рациональном распределении функций между автоматами и операторами в системах «человек машина». / П.Ф. Невежин.// Проблемы инженерной психологии. - М.: 1968. -вып. 1.С. 55-57.

37. Непейвода, Н. Н. Об уровнях знаний и умений в экспертные системах. / Н. Н. Непейвода, В. А. Кутергин // Экспертные системы: состояние и перспективы. М.: Мир, 1987. - 476 с.

38. Нечаев, Ю. И. Натурные испытания судовой экспертной системы принятия решений в экстренных ситуациях. / Ю. И. Нечаев. Н Труды Третьей Национальной конференции по искусственному интеллекту. -Тверь, 1992.-С. 67-68.

39. Панов, Д. Ю. Построение систем управления и проблем инженерной психологии./ Д. Ю. Панов, В. П. Зинченко // Инженерная психология. М.: Прогресс, 1964. С. 5 -31.

40. Пасечников, М. А. Организованность социотехнических систем судовождения и методы ее поддержания с минимизацией информационной загрузки человеческого элемента: автореф. дис. / М. А. ЗПасечни-ков. Мурманск, 2006. - 21с.

41. Плаус, Скотт. Психология оценки и принятия решений: пер.с англ./ Скот Плаус. — М.: Филинъ, 1998. — 368 с.

42. Положение о порядке классификации. Расследования и учета аварийных случаев с судами (ПРАС 90): приказ ММФ № 118 от 29 декабря 1989 г. - М.: 1990. - 22 с.

43. Психодиагностические методы./ JT. 1976. - 624 с.

44. Проблема распределения функций в системах «человек машина»: сб. пер. / под ред. А. Н. Леонтьева. - М.: Изд-во МГУ, 1970. Вып. 1. -226 с.

45. Пугачев, В. С. Основы статистической теории систем управления. / В. С. Пугачев, И. Е. Казаков, JI. Г. Евланов М. : Машиностроение, 1974.-367 с.

46. Пугачев, В. С. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического контроля./ В. С. Пугачев М.: Физматгиз, 1960. -395 с.

47. Пушкин, В. Н. Оперативное мышление в больших системах./ В.Н. Пушкин. М.: Энергия, 1965. - 375 с.

48. Пушкин, В. Н. Психология и кибернетика./ В.Н. Пушкин. М. : Мир, 1987.-346 с.

49. Развитие психофизиологических функций взрослых людей. VI. : Педагогика, 1972. - 279 с.

50. Райбман, Н. С. Что такое идентификация./ Н. С. Райбман. Мд Наука. 1970.-120 с.

51. Рекомендации по организации штурманской службы на судах ММФ СССР (РШС 89). - М.: Мортехинформреклама, 1990. - 64 с.

52. Ронжин, О. В. Информационные методы исследования эргатлческих систем./ О.В. Ронжин. М.: Энергия, 1976. - 208 с.

53. Саати, Т. Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения./ Т. Л. Саати. М.: Сов. радио, 1971. - 520 с.

54. Сазонов, А. Е. Автоматизация судовождения./ Е.А. Сазонов. А. И. Родионов. М.: Транспорт, 1977. - 235 с.

55. Соломин, Б. А. Повышение эффективности взаимодействия человека-оператора с частично- формализованной средой./ Б. А. Соломин — Чебоксары, ЧГУ : 2001. — 219 с.

56. Стратанович, P. Л. О ценности информации./ P. Л. Страта л он л ч // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1965. - №5. - С. 3 -12.

57. Стратонович, P. JI. Ценность информации при невозможности прямого наблюдения оцениваемой величины./ P. JI. Стратоновтч,, Б.А. Гришанин // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. ■ 1966. -№3.- С. 3-15.

58. Стратонович, Р. Л. Ценность информации при наблюдениях случайного процесса в системах, содержащих конечные автоматы./ Р. Л. Стратонович. // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1966. - № 5. - С. 3-13.

59. Тоценко В. Г. Методы и системы поддержки принятия решений: Алгоритмический аспект. / В. Г. Тоценко ; НАН Украины ; Ин. проблем регистрации информации. — К.: Наукова думка, 2002. — 382 с,

60. Файнстейн, А. Основы теории информации./А. Файнстейн. М. : Изд-во иностр. лит., 1960. - 140 с.

61. Федюковский, Ю. И. Человек-оператор в комплексе радиоэлектронной техники : учеб. пособие / Ю.И. Федюковский; Санкт-Петербургский гос. электротех. ун-т "ЛЭТИ". — СПб. : Изд. СПб ЭТУ "ЛЭТИ", 2000. —32 с.

62. Феллер, В. Введение в теорию вероятностей и ее приложении: в 2 т./ В. Феллер. М.: Мир, - 1976. - 435 с.

63. Фельдбаум, А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем. / А. А. Фельдбаум. М. : Наука, 1966. - 623 с.

64. Чертовской, В. Д. Интеллектуальные системы поддержки решений./ В.Д. Чертовский. — Минск: МГУ, 1995. — 93 с.

65. Шабалин, В. Н. Требования к судоводителям по использованию радиолокационной информации для предупреждения столкновения судов.// В. Н. Шабалин. // Безопасность мореплавания. М., 1977. - №5 (95). - С. 3 - 9.

66. Шибицкая, Н. Н. Экспертные методы и модели управления процессом обучения операторов эргатических систем : дис. . . . канд. техн. Наук : 05.13.03 / Н. Н. Шибицкая ; Киев. Междунар. ун-т гражданской авиации. — К., 1999. — 23 с.

67. Шрейдер, Ю. А. Проблемы развития инфосреды и интеллект специалиста. / Ю. А. Шрейдер. // Интеллектуальная культура специал иста. -Новосибирск : Наука, 1988. 286с.

68. Штейбух, К. Автомат и человек. / К. Штрейбух. М. : Сов. радио, 1967.-492 с.

69. Цапенко, М. П. Измерительные информационные системы : учеб. пособие для вузов./ М. П. Цапенко. М.: Энергия, 1974. - 320 с.

70. Юдович, Б. А. Предотвращение навигационных аварий морских судов./ Б. А. Юдович. М.: Транспорт, 1988. - 224 с.