Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики. Выпуск 2
Второй признак феноменальности инженерной психологии
Инженерная психология зиждется на знании закономерностей переработки информации человеком, т. е. особенностей, в первую очередь, познавательных психических процессов: восприятия, памяти, мышления. Естественно, возникла потребность расширить и углубить те знания, которые уже имелись.
Реализации этой потребности в рамках проблематики инженерной психологии (и финансового обеспечения прикладных работ) задал тон В. П. Зинченко. Под его руководством был проведен большой комплекс экспериментальных исследований мнемических процессов, зрительного восприятия, принятия решений и исполнительных (психомоторных) действий. Значимость таких исследований для инженерной психологии В. П. Зинченко аргументировал достаточно убедительно:
«Главное в инженерной психологии – это проектирование и формирование согласованных внешних и внутренних средств деятельности, установление количественно выраженного функционального соответствия между ними. Добиться этого можно, лишь развивая более совершенную методологию, опирающуюся на наиболее значимые достижения информационного и генетического подходов… Результат объединения обоих подходов, прежде всего, должен выразиться в выработке некоторой новой шкалы элементов анализа познавательной деятельности, с помощью которой оказалось бы возможным, во-первых, охватить весь процесс в целом и, во-вторых, составить максимально информативный перечень или алфавит преобразований входной информации, имеющейся (или формирующийся) в живой информационной системе» (Зинченко, 1971, с. 9–10).
Материалы исследований, проведенных, главным образом, с помощью микроструктурного метода, публиковались с 1971 по 1980 г. в Трудах ВНИИТЭ, серия «Эргономика». Их авторами, помимо В. П. Зинченко, были Б. М. Величковский, Г. Г. Вучетич, Н. Д. Гордеева, В. М. Гордон, В. М. Девишвили, В. И. Капран, А. Н. Лебедев, Г. Н. Солнцева, Ю. К. Стрелков и др. На базе полученных материалов были написаны монографии (Зинченко и др., 1980; Гордеева, Зинченко, 1982; и др.) и защищены диссертации.
В результате этих исследований был определен состав возможных функциональных блоков, участвующих в преобразовании информации: начиная от входа зрительной системы до речевого или моторного реагирования. К числу таких блоков относятся: 1) сенсорная память; 2) иконическая память; 3) сканирование; 4) буферная память узнавания; 5) формирователь программ моторных инструкций или программ экстериоризации; 6) манипулятор невербализованными программами моторных инструкций; 7) блок семантической переработки невербализованной информации; 8) контроль и сличение преобразований, осуществленных в блоках (6) и (7) с иконической памятью; 9) повторение; 10) слуховая вербальная память; 11) воспроизведение. Были получены количественные характеристики функционирования названных блоков.
К сожалению, полученные результаты лишь частично были доведены до рекомендаций, имеющих прикладное значение. К таковым, в первую очередь, следует отнести монографию Т.П. Зинченко (1981), в которой на основе результатов микроструктурного изучения зрительного восприятия обоснованы требования к кодированию информации. Значительная часть материалов экспериментально-теоретических работ, выполненных под руководством В. П. Зинченко, могли бы быть использованы как количественные характеристики разных по психологической сущности действий в процедурах проектирования структур деятельности человека-оператора. Эта задача остается актуальной, и материалы, содержащиеся в названных выше Трудах ВНИИТЭ, ждут специалиста, который взялся бы за их обобщение и представление в удобной для проектировщиков форме.
Выполненные в инженерной психологии исследования познавательных процессов являются существенным вкладом в общую психологию. А некоторые из них послужили импульсом для развития новых продуктивных направлений в изучении механизмов мышления, памяти и внимания. Наиболее продуктивным оказалось направление, которым занялся Б. М. Величковский, – когнитивная психология (1982). Интересное направление, связанное с изучением механизмов кратковременной памяти, возглавил А. Н. Лебедев (1992).
Инженерная психология по отношению к другим разделам психологии имеет большую специфику – она представляет собой инженерную дисциплину. А это значит, что свои предложения и проектные решения она должна формулировать в виде строго детерминированных рекомендаций и цифровых данных. Поэтому в инженерно-психологические исследования и разработки были привнесены различные формализованные приемы – математические и логические.
Поскольку инженерная психология имеет дело с процессами переработки информации, естественным было привлечение теории информации с ее методами оценки количества информации, пропускной способности человека-оператора и разного рода вероятностными характеристиками. Этот подход довольно подробно описан в монографии А. А. Крылова (1972).
Аппарат формальной логики был использован для описания алгоритмов деятельности операторов В. Н. Пушкиным (1965), Г. М. Зараковским (1966) и Г. В. Суходольским (1976), а также для разработки количественных показателей сложности мыслительных действий. Аппарат формального описания функциональных систем был положен А. И. Губинским (1982) в основу разработанного им метода оценки качества и надежности функционирования систем «человек-машина» (эргатических систем). Более сложный, но и наиболее корректно учитывающий психологическую специфику переработки информации расчетный метод был предложен Г. М. Зараковским (1976). В настоящее время аналогичный метод с использованием постоянно пополняемого банка количественных характеристик простых действий разного психофизиологического типа успешно развивает Г. З. Бедный, сначала работавший в СССР, теперь – в США (Bedny, 2007). Все эти формальные процедуры сильно огрубляют описание реальных процессов деятельности, но они сыграли положительную роль в качестве основы расчетных методов, позволяющих, хотя бы ориентировочно, оценивать временные и надежностные характеристики деятельности операторов априорно, без проведения дорогостоящих экспериментов.
Особую роль в инженерной психологии сыграло математическое моделирование деятельности человека-оператора как звена в системе слежения, выполненное на языке теории автоматического регулирования. Был проведен целый ряд экспериментов для построения таких моделей, адекватных специфике деятельности человека (см., напр.: Компенсаторное слежение… 1977). В результате были получены результаты, позволившие инженерам-разработчикам систем динамического управления подвижными объектами создавать высокоэффективные системы такого типа: системы ручного управления стыковкой космических аппаратов, системы наведения оружия, систему пилотирования самолетами с управляемым вектором тяги (Яблонько, 1977; Береговой и др., 1981).
Инженерная психология породила еще одну, философско-методологическую ветвь исследований, направленную на решение проблемы взаимодействия человека и автомата, естественного и искусственного интеллекта.
Г. Л. Смолян (1981) обосновал ведущую роль «человеческого звена» в автоматизированных системах обработки информации и управления; сформулировал методологические положения по выявлению и оценке специфики операторской деятельности в таких системах. В дальнейшем провел цикл аналитических и прогнозных исследований по социолого-философским аспектам информатизации общества, сыгравший значительную роль в формировании методологических подходов при разработке ряда целевых государственных научно-технических программ.
Г. П. Щедровицкий обосновал идею приоритета деятельностного подхода над натуралистическим как в гносеологическом, так и в онтологическом планах. В развитие и социально-практическое воплощение своих философско-методологический идей Г. П. Щедровицкий (1995) предложил новую форму организации коллективных мышления и деятельности – организационно-деятельностные игры. Они нашли широкое применение как способ стимуляции коллективного решения сложных проблем.
Третий признак феноменальности инженерной психологии
Рассматривая роль инженерной психологии в появлении в нашей стране эргономики, невольно вспоминаешь один из законов Мерфи (2005): «Системы имеют тенденцию разрастаться, а по мере роста они взаиморастворяются». Инженерная психология возникла в связи с появлением сложных машин, которыми должен управлять человек. Решающую роль в согласовании управляющей деятельности человека и функционирования машины играет учет не физических возможностей человека, а свойств его психики. Это положение наиболее четко зафиксировано в учебнике «Основы инженерной психологии» (1977): «Процессы информационного взаимодействия человека и техники являются предметом инженерной психологии» (с. 7). Этим, т. е. изучением только информационного взаимодействия, первоначально и занималась инженерная психология. Отсюда пошли такие специфические для этой дисциплины понятия, как человек-оператор, информационная модель, распределение функций между человеком и машиной. Но, естественно, возникли вопросы, связанные с учетом способностей человека осуществлять ту или иную деятельность по переработке информации, его возможностей осуществлять деятельность в зависимости от мотивации, уровня облученности, функционального состояния. В результате предметная область инженерной психологии стала расширяться.
В учебнике, изданном в 1986 г., в качестве предмета инженерной психологии значатся и изучение состояний оператора, и профессиональная подготовка операторов, и психологическое обеспечение НОТ (научной организации труда), и организация групповой деятельности операторов, и разработка методов повышения работоспособности операторов. Специфичным по отношению к предмету психологии труда можно считать (и то с большой натяжкой) ориентацию инженерной психологии только на один класс профессиональной деятельности – деятельности человека-оператора. Но что такое человек-оператор? Согласно ГОСТ 26387–84, человек-оператор СЧМ: «Человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с объектом воздействия, машиной и средой на рабочем месте при использовании информационной модели и органов управления». Область инженерной психологии ограничивается взаимодействием человека с машиной при наличии промежуточного звена в виде информационной модели, т. е. дисплея, приборного оборудования и т. п.
На самом деле инженерная психология, в полном соответствии с упомянутым выше законом Мерфи, уже в 60-е годы прошлого столетия начала разрастаться в такой степени, что, по существу, растворилась в эргономике. И это естественный процесс, обусловленный тем, что характеристики процесса переработки информации человеком в ходе деятельности сильно зависят от его мотивации, от функционального состояния, от знаний, умений и навыков. Поэтому в практической деятельности инженерный психолог должен учитывать все перечисленные факторы. А они системно увязываются в одно целое эргономикой.
О соотношении инженерной психологии и эргономики до сих пор идет много споров, написана даже специальная книга на эту тему (Пископпель, Щедровицкий, 1996). А сравнительно недавно «разведению» проблематики инженерной психологии и эргономики была посвящена отдельная глава в солидной монографии одного из «отцов» отечественной эргономики, П. Я. Шлаена, написанной в содружестве с В. М. Львовым (2004).
Существуют разные определения эргономики. Мне, естественно, больше нравится то, которое придумал я сам и предложил ввести в проект терминологического ГОСТа системы ССЭТО (Система стандартов эргономических требований и обеспечения). Эргономика – научно-практическая дисциплина, объектом которой является эргатическая система «Человек или группа людей – средство деятельности (пользования) – предмет деятельности – окружающая среда», а предметом – комплекс характеристик и закономерностей деятельности человека в его взаимодействии с другими компонентами системы. Научная составляющая эргономики заключается в познании этих характеристик и закономерностей, практическая составляющая – в выполнении проектных, экспертных и других работ, имеющих целью достижение высокого качества деятельности человека в эргатической системе путем согласования человекоориентированных свойств неодушевленных компонентов системы со всей совокупностью присущих человеку свойств, а также за счет разработки и применения способов формирования и поддержания этих свойств на уровне, необходимом для сохранения работоспособности и здоровья.
Эргономикой стали называть в средине XX в. в Англии то направление ориентированной на человека проектной деятельности, которое системно учитывало все группы свойств человека: морфологические, физиологические, психологические, социокультурные. В нашей стране такой подход спровоцировало быстрое развитие инженерной психологии в 1960-х годах. Практическая направленность этой дисциплины потребовала от исследователей не ограничиваться изучением и применением характеристик переработки информации человеком в процессе деятельности. Нельзя было абстрагироваться от обучения и тренировок операторов, от их психологического отбора и управления функциональным состоянием.
Самым ярким фактом, подтверждающим, что дело обстояло именно так, является трансформация большой общесоюзной программы исследований и разработок в интересах повышения обороноспособности страны. В 1968 г. эти работы были начаты под флагом инженерной психологии (программа «Дедукция»). В результате были разработаны руководства по инженерной психологии. Но следующая программа, начатая в 1975 г., развернулась под флагом «Эргономика». В результате были разработаны руководства по эргономике. Разумеется, в них значительное место занимают рекомендации, которые, по сути, являются инженерно-психологическими.
Интересен еще один существенный факт, демонстрирующий, так сказать, обратную направленность: в 1992 г. по-настоящему эргономическое (т. е. многофакторное) экспериментальное исследование опубликовано под флагом инженерной психологии и психологии труда (Зараковский и др., 1992).
В общем, возникла некоторая неопределенность. Сложившуюся ситуацию можно трактовать так. Есть отдельные, относительно локальные исследования и разработки, которые по критерию типа свойств человека следует отнести к той или иной частной дисциплине: инженерной психологии, психологии труда, физиологии труда, гигиене труда, социологии труда, технической эстетике; но если исследования и разработки не локальные, а комплексные, то их следует называть эргономическими. Недаром Высшая аттестационная комиссия вместо отдельных специальностей ввела в номенклатуру специальностей, по которым защищают диссертации, единую специальность 19.00.03 – «Психология труда, инженерная психология, эргономика». В Паспорте специальности нет разграничений названых составляющих.
И все же о полном растворении инженерной психологии в эргономике говорить нельзя по двум причинам. Первая причина состоит в том, что ядром предмета эргономики является сам процесс деятельности (или процесс пользования каким-то изделием). А суть этого процесса – психологическая. Дальнейшее изучение закономерностей этого «ядра» и его проектирование – задача инженерно-психологическая. Вторая причина – появился новый объект, относящийся к классу эргатических систем, – это компьютер и все информационное поле, с которым он работает. Проблема построения человеко-компьютерного взаимодействия и его совершенствования, в основном, является предметом инженерной психологии. Но подробнее об этом ниже.
Сначала надо подвести итог функционированию инженерной психологии в период с конца 1950-х годов до конца 1980-х годов. Очень удачно это удалось сделать В. А. Бодрову и В. Ф. Венде (1992) в предисловии к сборнику научных работ, который они редактировали. Просто приведу цитату: «Советскими учеными достигнуты наибольшие успехи в решении следующих проблем инженерной психологии:
• системной методологии инженерно-психологического анализа, моделирования и проектирования деятельности (Б. Ф. Ломов, В. Ф. Рубахин, А. А. Крылов, В. А. Пономаренко, Г. В. Суходольский, Г. М. Зараковский, В. Д. Шадриков, А. И. Галактионов);
• инженерно-психологического проектирования средств и систем отображения информации (В. Ф. Венда, А. И. Галактионов, И. И. Литвак);
• сенсорно-перцептивных и мыслительных процессов в труде операторов (Б. Г. Ананьев, Б. Ф. Ломов, В. П. Зинченко, Г. Н. Ильина, А. А. Митькин);
• исследования показателей психофизиологической напряженности труда операторов (Ф. Д. Горбов, В. И. Медведев);
• оптимизации показателей эффективности, качества, надежности труда операторов (В. И. Николаев, А. И. Губинский, Г. В. Суходольский, В. Г. Евграфов, В. В. Павлов);
• психологии труда массовых профессий производственно-технического образования, профориентации, профотбора и психодиагностики (К. К. Платонов, Е. А. Климов, В. А. Бодров, В. Д. Шадриков);
• создания трансформационной теории обучения и принципов построения систем адаптивного информационного взаимодействия между людьми и вычислительной техникой (В. Ф. Венда);
• механизмов обработки оператором первичной информации (В. Ф. Рубахин);
• теории и методов инженерно-психологического эксперимента (Г. Н. Ильина, Т. П. Зинченко, В. А. Вавилов);
• микроструктуры процессов и оперативных единиц восприятия (В. П. Зинченко)» (Бодров, Венда, 1992, с. 9).
В заключение приведу несколько соображений о перспективах инженерной психологии.
Мне представляется, что в настоящее время у нас в стране по-настоящему востребовано лишь одно направление, относящееся к компетенции инженерной психологии, а именно разработка пользовательских интерфейсов. В зарубежной литературе это направление относится к проблематике HCI (Human-computer interaction) – человеко-компьютерное взаимодействие. Иногда используют термин usability – приспособленность компьютера к пользователю («потребительские свойства компьютера»). В июле 2009 г. в городе Сан-Диего (США) прошла уже 13-я Международная конференция по HCI. К сожалению, россияне принимают в этих форумах незначительное участие.
Тем не менее, интерес к этому направлению в нашей стране большой и ведутся отдельные серьезные разработки. Более того, еще 10 лет тому назад появился специалист-энтузиаст развития в России «usability engineering» – Я. Перевалов. В статье 2001 г. он дал следующее определение названной таким образом области профессиональной деятельности: «Это прикладная дисциплина, которая исследует и помогает учесть при разработке продукта – например, веб-сайта или программы – так называемый человеческий фактор, т. е. психологические, социальные, физиологические и другие особенности пользователей продукта. Цель usability – сделать продукт максимально доступным, удобным, комфортным, полезным и эффективным, т. е. максимально повысить потребительские свойства, качество продукта, а значит, и его конкурентоспособность» (Боец невидимого фронта, 2001, с. 50–52). По Я. Перевалову, usability engineering решает задачу проектирования пользовательского интерфейса по следующей схеме:
«На верхнем, концептуальном уровне работает юзабилити-инженер (будем считать, что это продвинутый в технологических вопросах инженерный психолог); с конечными пользователями и при описании бизнес-процессов работает психолог – специалист по полевым методам; рабочие прототипы пользовательских интерфейсов производит специально обученный методам GUI-проектирования инженер-проектировщик (это может быть как продвинутый в программировании психолог, так и продвинутый в эргономике программист – „GUI designer“); наконец, полностью реализуют интерфейсный облик продукта художник-конструктор („дизайнер“) и GUI-программист. Специальный человек (технический писатель, знакомый с эргономическими правилами разработки технической документации – не программист!) должен создавать техническую документацию и руководство пользователя. Пожалуй, сегодня с трудом можно найти такого человека, который бы мог одновременно выполнять функции всех шести описанных выше профессий. Последовательность работ, выполняемая этими специалистами, есть неотъемлемая часть общего жизненного цикла (производства) программного продукта (в том числе и веб-сайта)»[2].
Обращает на себя внимание то, что инженерному психологу в модификации «юзабилити-инженер» Я. Перевалов отводит роль концептуалиста, т. е. главного специалиста в сфере проектирования человеко-компьютерного интерфейса. В другом своем интернет-выступлении Я. Перевалов раскрывает содержание проектной деятельности достаточно конкретно.
«Юзабилити-инженер играет роль своего рода „мостика“ между программистом и пользователем, веб-дизайнером и посетителем сайта. Юзабилист исследует деятельность пользователя еще на этапе предпроектного анализа. Он формализует пользовательские задачи в виде алгоритмов или описаний бизнес-процедур. Для подобного рода ю-исследований юзабилисту необходимо владеть методами сбора и анализа информации о предметной области, о пользователе, его деятельности и его рабочем окружении. Это так называемые полевые методы исследования: интервью, анкетирования, опросы, наблюдения и пр.
Следующая задача юзабилиста – трансформация описанных процедур сначала в концептуальную схему пользовательского интерфейса, затем в спецификации для программистов и дизайнеров и, наконец, в разработку руководств и стандартов по проектированию.
На этапе детального проектирования юзабилист создает макеты (прототипы) пользовательского интерфейса: готовит эскизы экранных форм, определяет форматы отображения, навигацию, структуру меню, технику и средства взаимодействия пользователя с продуктом и многое другое. Подобная работа требует как владения техническими средствами для разработки подобных прототипов, так и знания множества эргономических требований и рекомендаций по проектированию пользовательских интерфейсов. Подготовленные макеты вместе со спецификациями передаются разработчикам, которые будут воплощать пользовательский интерфейс в жизнь.
Для того чтобы оперативно опробовать разрабатываемые макеты на будущих реальных пользователях, юзабилити-инженер может использовать технику быстрого прототипирования (rapid prototyping). Она дает ему возможность на основании результатов проведенных экспериментов (usability testing) внести необходимые коррективы в проект еще до начала реализации пользовательского интерфейса.
На этапе тестирования (как внутреннего, так и внешнего) юзабилист проводит полноценную эргономическую экспертизу проекта, которая организуется с участием как реальных пользователей, так и экспертов по эргономике. В ходе этой экспертизы дается оценка таким важным потребительским критериям, как удобство пользовательского интерфейса, эффективность решения пользовательских задач, продуктивность работы и субъективная удовлетворенность пользователя, а также ряду других. Наряду с качественными оценками результатом эргономической экспертизы является перечень модификаций, рекомендаций и проектных решений, которые призваны разрешить выявленные эргономические противоречия и повысить usability-качество продукта.
Наконец, на этапе сопровождения проекта ю-инженер организует сбор и анализ пользовательских отзывов о качестве работы созданной системы. Практический опыт, накопленный в ходе разработки, ю-инженер фиксирует в соответствующих проектных документах – руководствах и стандартах по ю-проектированию»[3].
В целях методического обеспечения описанной работы Я. Перевалов написал Руководство по проектированию wab/web-интерфейсов мобильных устройств (2006)[4].
Примерно по этой схеме уже несколько лет ведется работа в Межотраслевом центре эргономических исследований и разработок (Эргоцентр) в г. Твери. По-видимому, так же работают специалисты пока единственной в стране специализированной лаборатории UsabilityLab, организованной Д. К. Сатиным[5].
Таким образом, можно констатировать тот факт, что инженерно-психологическое направление HCI у нас активно развивается. Хорошим подспорьем для этого развития является весьма содержательное учебное пособие, написанное известным инженерным психологом и эргономистом В. Д. Магазанником (2007). Очень многое дает практический опыт проектирования, тесное взаимодействие проектировщиков с непосредственными пользователями и технологами. Немаловажным в этом смысле является также профессиональное общение специалистов и инженерных психологов. С этой целью был создан и успешно функционирует Форум Usability в рамках проекта, инициированного Я. Переваловым, – Usability в России[6].
Если же говорить о развитии инженерно-психологических исследований и разработок в направлениях, не связанных с HCI, то ситуация в стране неблестящая. Мне известны лишь две организации, где реально и продуктивно ведутся работы – это Московский вертолетный завод им. М. Л. Миля (подразделение, возглавляемое заместителем генерального директора завода А. В. Чунтулом) и Обнинский институт атомной энергетики Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (лаборатория эргономических исследований и разработок в ядерной энергетике «ЭРГОЛАБ», возглавляемая А. Н. Анохиным). Вклад инженерной психологии в создание конкурентоспособных на мировом рынке вертолетов и систем управления атомными электростанциями значителен.