Временная организация эффективности операторской деятельности и ее связь с функциональным состоянием Бобков, Наталия Андреевна

Введение к работе

Актуальность проблемы. В современных условиях нормальное функционирование народно-хозяйственных объектов во многом зависит от эффективной работы оператора В существующих зргатических системах около 70% аварий и аварийных ситуаций возникает по вине персонала ( Иванов->Муромский К. А. и др., 1S80. Легасов В., 1987, Ломов В.Ф. и др;, 1982,), в энергетике около 2/3 иа них обусловлены неадекватным функциональным состоянием человека (Карпенко А. В., 1989).

Резервом повышения эффективности операторской деятельности является совершенствование организации трудового процесса, основанное на учете биологических закономерностей динамики состояния человека. Изучение временной организации функционирования живых систем является одним из интенсивно развивающихся в настоящее время научных направлений (Агаджанян Н. А. и др., 1987, 1989, Алякринский Б. С. и др.. 1979,1983,1985, Боевский P. ML и др. . 1970,1076,1979,1984, Комаров Ф. И. и. др. ,1089, Моисеева Н.И. и др., 1981,1086, Парин В. В. и др., 1967,1970,.. Романов Ю. А., 1885,1989, Степанова С. И.', 1986, и др.).

В формировании эффективной операторской деятельности фактор времени играет значительную роль. Он представлен внутренними ритмическими (секундно-минутно-часовыми. суточными, многодневными, годовыми, многолетними) и неритмическими (в динамике рабочего дня,' воэ-раотно-стажевыми и др.) изменениями'активности функций, а такте внешними изменениями природной среды обитания (суточными, годовыми и др., в т.ч. апериодическими). Кроме того, существенную роль играют временные характеристики рабочей нагрузки (режим подачи- информации, сменный характер труда, длительность рабочей смены, стаж работы в профессии и другие параметры).

В литературе преобладают сведения по изучению отдельных аспектов работы оператора, связанных с влиянием того или иного временного фактора Широко представлены исследования суточных колебаний активности протекания физиологических процессов в организме, имеются данные о годовых, многодневных и короткопериодических изменениях (Аладжалова Н. А, ,1979, Ваевский Р. М. и др. ,1984, Деряпа Н. Р. и др., -1985. Доскин R А., 1989, Дубров А. П. .1990, Илюхина В. А. и др. ,1986. Мэисеева-К И. и др., 1981-1986, Смирнов КМ. и др. , 1980, Сорокин А. А., 1981, Степанова 0. И. , 1986. Шабатура R Н.. 1989, Aschoff J.

- в -

e.a, 1981, Colquhoun W. P.. 1981, LankryA.. 1986 и др.). Исследуется влияние режима предъявления информации на эффективность опера; торской деятельности (Зараковский Г. М., Павлов- ЕВ., 198?, Золина Э.М., 1983 и др.). влияние сменного труда на организм (Аверьянов В. С., Виноградова О. В. И др. ,1984,1985, Akerstedt Т. ,1988, Folkard 5. e.a,1085, Frese М. , Sernner N. ,1986, Monk Т. Н. ,1986,1990. Moog R. ,1987, Reinberg A. ' e.a ,1981-1990, Scott A.J. e.a ,1990 и др.), возрастно-стакевые изменения эффективности работы (Вузунов а А., 1983, Навакатикян Л. 0. , Крыжановская В. В., 1979, Решотюк А. Л. ,1986-1990 и др.). Описаны примеры взаимной связи временных характеристик функционирования организма (ГуОин Г.Д.,' Вайнерт Д. ,1991, Гуменюк В. С. ,1985,1989, Деряш Н. Р. и др. ,1985, ШаОатура Ек",1989. Aschoff J. e.a, 1901, Qoldberger A., 1989, Kerkhof 6. A; , 1988 и др.).

функциональное состояние человека оценивается по шкалам отдельных видов его проявления (утомление, напряжение, активация, стресс и др.) (Баевский P.M. и др. , 1984, Данилова Н.Е , 1985, Зо-' лина 3. М., 19*83, Леонова А. В., 1981,. 1984, Медведев В. И., 1981, 1983, Навакатикян А. 0. и др., 1987, Розенблат Е В., 1983, Селье Г., 1977, Хомакая Е. Д., 1977, Чаянова Л. Д., 1986 и др.) и по интегральной шкале эффективности адаптации организма (Баевский Р. М., 1989).

Параметры ритмической структуры психофизиологических показате--лей суточного (Алякринский Б. С. ,1979,1983, Деряпа Е Р. и др., 1985, Моисеева НИ. и др., 1978-1986, Степанова С.И., 1986, Folkard S. ^ е. а, 1985, Hlldebrafldt 6., 1975, 1988. Reinberg А. е'.а, 1980-1990 и др.), декасекундно-декаминутного (Баевский Р. М. и др., 1979-1988, Кудрявцева' В. И., 1974, Ковалева А. И., 1975, Карпенко A. R, 1976-1991, Goldberger А., 1989, Pool R., 1989 и др.), многодневного (Доскин-Е А., 1989, Ковалева А. И., 1986, Агаджанян Н. А., Шабатура Н. К , 1989 и др.) диапазонов используются для оценки и прогноза функционального состояния организма, эффективности его адаптации.

. Однако отсутствует комплексный подход к исследованию системы временных параметров организации работы оператора, который бы охватывал воздействия внутреннего и внешнего,' природного и социального происхождения, ритмического и неритмического характера, широкого временного диапазона, а тагосе результирующие показатели эффективности деятельности - в связи с функциональным состоянием человека.

-Дель и задачи исследования. ^ .

Цель настоящей работы - выявление закономерностей временной

- з -организации эффективности операторской деятельности в связи с функциональным состоянием и разработка на этой основе подходов к совершенствованию организации работы оператора.

Эффективность операторского труда явилась основным предметом исследований в силу специфичности показателя, обусловленной его местом системообразующего фактора в функциональной системе деятельности (Анохин ПК, 1973, 1975, 1979) и заключающейся в интегральной информации об эффективности адаптации организма.

Ввиду отсутствия в литературе устоявшегося¹' определения термина "временная организация" (Комаров Ф. И., 1989) и специфичности рассматриваемого предмета предложена следующая трактовка-, под временной организацией эффективности операторской деятельности понимается организация эффективности работы оператора во времени и под воздействием фактора времени, в имроком смысле слова - как системной реакции индивида, в узком смысле - как ее интегрального показателя. Временная, организация эффективности операторской деятельности подразделяется на экзо- (временные характеристики рабочей нагрузки и природной среды обитания) и эндогенную (соОст-веиные временные характеристики функционирования организма).

Под функциональным состоянием понимается интегральный комплекс наличных функций и качеств человека, которые прямо, или косвенно обусловливают выполнение деятельности (Медведев В. И., 1975, 1983).

Для достижения поставленной цеди использован комплексный подход, который предполагал: анализ временной организации эффективности операторской деятельности эндо- и экзогенного происхождения; исследование собственных временных характеристик функционирования организма оператора в широком временном диапазоне как взаимосвязанных и взаимодействующих элементов единой временной системы; изучение временной организации эффективности операторской деятельности в связи с функциональным состоянием.

В связи с изложенным основные задачи работы состояли в: ,^ч

1. исследовании временной организации эффективности операторской деятельности в широком временном диапазоне . (декасекунд-ном-декаминутном, суточном, многодневном, годовом, многолетнем (во'врастно-стажевом));

2. изучении взаимной связи временных характеристик функционирования организма и их связи с функциональным состоянием;

3. разработке подходов к совершенствованию организации работы оператора.

-4--Работа выполнена в рамках тем ГКНТ СССР (регистрационные номера: 8Ї045381, 01.86.0 029777) и хоздоговоров с предприятиями (регистрационные номера: 01.63.0 035890, 01.84 0 005882, 01.85.0 049624).

Методы и объем исследований.

С целью изучения временной организации эффективности операторской' деятельности .декасекундного-декаминутного диапазона прове-. дено экспериментальное моделирование работы оператора за видеотерминалом ЭВМ с автоматизированной регистрацией показателей переработки информации (скорости и качества) и физиологического обеспечения деятельности (межсистолического интервала, времени распространения пульсовой волны от аорты до пальца левой руки, интеграла кож-ио-гальванической реакции по И. Р. Тарханову --каждые 1.2 секунды) при участии 24 добровольцев, что составило около 300 человеко-часов наблюдений. В качестве тестовой информации, использовались задания на пропущенную цифру (в ряду случайных цифр из веданного интервала следовало найти пропущенную и указатьнажатием на соответствующую клавишу видеотерминала), логико-комбинаторные задачи (4 случайные цифры из интервала 0-9.следовало переставить, меняя местами соседние цифры так, чтобы получить возрастающий ряд; ответом эадачи служило количество "потребовавшихся перестановок) и ряд других. Функциональное состояние оператора моделировалось с помощью фармакологических препаратов (аминазина, кофеина) и анализировалось в терминах активации, а также - путем изменения информационно-временной структуры нагрузки (в тесте на пропущенную,цифру изменялось количество знаков в строке - 5, 7 или 9, изменялся режим предъявления информа-

- ции - свободный, т.е. каждая следующая задача предъявлялась после решения предыдущей, монотонный с интервалом 3, 4, 5, 6 секунд или режим с обратной связью от правильности ответа, моделирующий дефицит времени) и анализировалось в терминах напряжения.

С целью изучения временной' организации эффективности операторской деятельности в суточном, годовом и многолетием диапазонах проведены производственные исследования' эффективности психофизиологического тестирования 28 операторов энергоблоков, (практически эдо-ровых мужчин. 26-53 лет, со стелем работы 0-23 года) в течение одного года (около 1500 человеке-смен), 25 операторов (практически здоровых мужчин 22-50 лет) - по данным 550 сеансов тестирования. В

.первом случае тестирование проводилось в конце первого часа 8-часовой работы при трехсменном режиме труда: за . видеотерминалом ЭВМ

- 5 -следовало решить 30 логико-комбинаторных задач, предъявляемых в свободном темпе. Во втором случае тестирование проводилось в разные периоды 12-часовой.работы при двухсменном режиме труда с использованием теста на пропущенную цифру при 9 знаках в строке, предъявляемого в режиме дефицита времени с обратной связью з течение 5 минут. . Регистрировались скорость и качество переработки информации. Функциональное состояние операторов оценивалось в терминах эффективности адаптации (адаптированности). С целью выявления многодневной периодичности эффективности операторской деятельности проведено исследование производственной оценки работы 39 операторов в течение двух лет (около 14700 человеко-смен).

Обработка данных проводилась на ЭВМ СМ-4, IBM PC/XT с применением методов вариационного, корреляционного, регрессионного, спектрального, периодограммного анализа.

Научная новизна работы.

Установлена одна из биоритмических закономерностей обеспечения напряженного операторского труда, которая заключается в снижении выраженности декасекундных-декаминутных, суточных, годовых колебаний эффективности умственной деятельности. Установлена аналогичная закономерность изменения декасекундных-декаминутных колебаний ряда вегетативных функций (по показателям сердечного ритма, времени распространения пульсовой волны, кслаю-гальванической реакции).

Разработан критерий адаптированности оператора к сменному ре--жиму' труда на основе оценки степени сглаживания естественной суточной колеблемости эффективности умственной деятельности.

Установлено, что эффективная адапгированность оператора к сменной работе сопровождается наличием некоторой оптимальной (средней по группе) взаимозависимости изменений скоростных и качественных показателей переработки информации в сменах, оптимальной вариабельностью времени решения задач.

Выявлено возрастное увеличение выраженности" декасекундных, суточных и годовых колебаний эффективности операторской деятельности.

Показано, что с увеличением сложности информационно-временной структуры нагрузки увеличивается зависимость эффективности работы оператора от его функционального состояния.

Установлено, что изменения асимметрии и эксцесса времени решения задач в сеансе тестирования предшествуют изменениям его среднего уровня и дисперсии на протяжении года и могут служить ранним ин-

- б -дикатором,изменений функционального состояния оператора.

Показана зависимость функционального состояния оператора от экзогенных временных характеристик деятельности и зависимость эндогенной временной организации функциональной системы.деятельности от функционального состояния, человека. Обоснована целесообразность комплексного изучения временных параметров организации операторской деятельности экзо- и эндогенного происхождения.

Теоретическое значение работы.

Разработана концепция'временной организации эффективности операторской деятельности, которая состоит в том, что собственные временные характеристики функционирования организма оператора -зависят от временных факторов рабочей нагрузки и природной среды обитания и отражают особенности его адаптации к трудовой деятельности. Под влиянием напряженного операторского труда выраженность естественных колебаний выполнения умственной деятельности снижается, что имеет место при некотором оптимальном функциональном состоянии. При ухудшении функционального состояния оператора выраженность естественных колебаний протекания умственной деятельности увеличивается и эффективность работы становится менее надежной.

Показана единая структура эндогенной временной организации эффективности операторской деятельности, которая Проявляется в выявленных однотипных закономерностях ее формирования при напрязкенном труде ( в снижении выраженности декасекундных-декаминутных колебаний активности ряда функций, в снижении выраженности колебаний эффективности умственной деятельности широкого временного диапазона), в однотипных возрастных изменениях - увеличении - выраженности колебаний эффективности умственной деятельности разных временных диа- пазонов, в неодновременности спадов и Подъемов активности разных профессионально важных функций оператора на протяжении различных интервалов рабочего времени.

Практическое значение работы.

Разработан критерий оценки адалтированности оператора к сменному режиму труда, основанный на определении.степени сглаживания естественной суточной периодичности эффективности .умственной деятельности в интересах надежной деятельности в разные рабочие смены.

Предлагаемый критерий может быть использован в составе компьютерных систем мониторинга работоспособности и надежности операто-

- 7 -ров для своевременного выявления лиц со снижающейся (сниженной) адаптированностью к сменному груду, для планирования и целенаправленного проведения профилактических и реабилитационных мероприятий-

Предложен подход к совершенствованию алгоритма работы автоматизированных систем психофизиологического контроля и прогноза текущей работоспособности операторов ва ' счет дифференцированного во времени суток формирования обучающей выборки для оценки функционального состояния на производстве со сменным режимом труда, с учетом многодневных и годовых изменений эффективности деятельности, а также с учетом особенностей характеристик распределения времени ре-, шения задач в сеансе тестирования.

Представляется нецелесообразным ' формировать режимы труда операторов, допускающие жесткий дефицит времени, в том числе - кратковременный, ввиду низкой эффективности работы в этих условиях.

Материалы диссертации использованы в методических рекомендациях и двух информационных письмах Минздрава УССР.

Публикации и апробация работы.

Материалы диссертации опубликованы в б статьях (из них 2 - самостоятельные журнальные) и О тезисах докладов, доложены на 6 всесоюзных и 3 республиканских съездах, конференциях, семинарах.

Основные'положения, выносимые на защиту.

1. Собственные временные характеристики функционирования организма оператора зависят от временных факторов рабочей нагрузки и природной среды обитания и отражают особенности его адаптации к трудовой деятельности.

2. Способность организма сглаживать естественные колебания- эффективности умственной деятельности .является важным компонентом обеспечения надежной работы оператора.

3. Эндогенная временная организация эффективности операторской деятельности характеризуется снижением выраженности декасекунд-ных-декаминутных колебаний.активности ряда психофизиологических и физиологических функций, снижением выраженности колебаний показателей умственной деятельности широкого временного диапазона, возрастным увеличением'выраженности колебаний эффективности умственной деятельности равных временных диапазонов, неодновременными спадами и подъемами активности разных профессионально важных функций на протяжении различных интервалов рабочего времени.