Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Проблемы организации производственной деятельностислужбы авиационной безопасности аэропорта
1.1 .Федеральная система обеспечения защиты деятельности гражданской авиации от актов незаконного вмешательства 9
1.2. Система менеджмента качества службы авиационной безопасности аэропорта 21
1.3. Уровень авиационной безопасности аэропорта и концепция его оценки 25
1.4. Человеческий фактор в гражданской авиации 30
1.5. Человеческий фактор в области авиационной безопасности 36
1.6. Уровень мобилизационной готовности персонала службы авиационной безопасности 44
1.7. Постановка задачи диссертационного исследования и концепция ее решения 51
Выводы к главе 1 54
Библиография к главе 1 55
ГЛАВА 2. Исследование методов оценки и прогнозирования человеческого фактора
2.1 Анализ причин ошибочных действий авиационного персонала 56
2.2. Оценка надежности профессиональной деятельности специалиста- оператора 60
2.3. Оценка качества профессиональной деятельности специалиста - оператора 67
2.4. Математическое моделирование профессиональной деятельности специалиста - оператора 75
2.5. Методы прогнозирования человеческого фактора 84
2.6. Статистическое прогнозирование на основе временных рядов...89
Выводы к главе 2 99
Библиография к главе 2 101
ГЛАВА 3. Квалиметрическое прогнозирование уровня мобилизационной готовности персонала службы авиационной безопасности аэропорта
3.1. Исследование факторов, влияющих на уровень мобилизационной готовности персонала САБ 102
3.2. Задача статистического прогнозирования уровня мобилизационной готовности персонала САБ 114
3.3. Алгоритмы статистического прогнозирования 122
3.4. Задача квалиметрического экспресс - прогнозирования уровня мобилизационной готовности персонала САБ 133
3.5. Алгоритмы квалиметрического экспресс — прогнозирования 145
3.6. Концепция системы информационной поддержки ЛПР в процессе прогнозирования 152
3.7. Организационная структура службы авиационной безопасности аэропорта 156
Выводы к главе 3 164
Библиография к главе 3 166
Заключение 166
Литература 169
Приложения 177
- Уровень авиационной безопасности аэропорта и концепция его оценки
- Уровень мобилизационной готовности персонала службы авиационной безопасности
- Математическое моделирование профессиональной деятельности специалиста - оператора
- Задача статистического прогнозирования уровня мобилизационной готовности персонала САБ
Введение к работе
В течении последнего десятилетия мировое сообщество поставлено перед фактом существенного усиления негативного воздействия на государственные структуры различных факторов, обусловленных противоправной деятельностью террористических организаций или отдельных преступных элементов. Пресечение и предотвращение подобной деятельности регламентируется государственными нормативными документами, включая концепцию национальной безопасности РФ.
Гражданская авиация характеризуется специфическими условиями реализации производственной деятельности, связанными, прежде всего, с повышенными требованиями в области безопасности полетов (БП) и авиационной безопасности (АБ).
Авиационная безопасность определяется Воздушным кодексом РФ как состояние защищенности авиации от актов незаконного вмешательства в деятельность в области авиации. Совокупность правовых и организационных мер, направленных на предотвращение и пресечение противоправных действий в отношении гражданской авиации, является основой Федеральной системы обеспечения защиты деятельности гражданской авиации от актов незаконного вмешательства.
Состояние защищенности объекта может быть достигнуто, т.е. все возможные меры защиты приняты и они соответствуют современным требованиям, или может приближаться к этому состоянию. Для оценки степени достижения указанного состояния вводится понятие уровень авиационной безопасности (УАБ) объекта, которое достаточно близко к понятию качество, если его понимать в терминах международных стандартов ИСО-9000-2000 как степень соответствия присущих характеристик требованиям. Измеряется этот уровень в относительных единицах, т.е. в баллах в рамках выбранной шкалы или в процентах.
Адекватный уровень авиационной безопасности аэропорта, достаточный для защиты объекта от актов незаконного вмешательства, в значительной степени зависит от уровня профессиональной подготовки и готовности сотрудников службы авиационной безопасности (САБ), т.е. определяется человеческим фактором.
Для оценки человеческого фактора в области авиационной безопасности вводится новое понятие — уровень мобилизационной готовности персонала службы авиационной безопасности (УМГПСАБ). Уровень мобилизационной готовности персонала САБ представляет собой количественный эквивалент совокупности профессиональных качеств сотрудников, достаточной для обеспечения адекватной защиты объекта от любых проявлений незаконного вмешательства, в рамках их компетентности и в любой промежуток времени их профессиональной активности. Измеряется, также, в баллах или
процентах. Методы оценки - экспертные.
С течением времени этот уровень подвержен серьезным колебаниям, причем, часто ниже минимально допустимой границы. Вариации уровня готовности специалиста возможны как в длительной перспективе (недели, месяцы, годы), так и в краткосрочной (в течении рабочей смены). В таких случаях гарантировать соответствующую безопасность аэропорта невозможно. Необходимо уметь оценивать уровень авиационной безопасности аэропорта, прогнозировать его значение, определять соответствующие временные интервалы, через которые производится оценка, и реализовывать упреждающие мероприятия.
Применяемые сегодня в практической деятельности подходы и методы оценки и прогноза уровня мобилизационной готовности не обеспечивают качество прогноза, удовлетворяющего современным требованиям.
В рамках данной работы автором предлагается применение системной совокупности теории принятия решений и теории квалиметрии для разработки методов и средств оценки и прогноза уровня авиационной безопасности аэропорта, что должно обеспечить необходимое и достаточное качество прогноза.
Диссертационная работа состоит из трех разделов.
В первом разделе анализируются проблемы организации производственной деятельности службы авиационной безопасности аэропорта.
С точки зрения организации работы служба авиационной безопасности рассматривается в рамках Федеральной системы обеспечения защиты деятельности гражданской авиации от актов незаконного вмешательства и в рамках системы менеджмента качества.
Вводится понятие уровень авиационной безопасности и рассматривается концепция его оценки. Формулируется проблема человеческого фактора в гражданской авиации и в области авиационной безопасности.
Вводится новое понятие - уровень мобилизационной готовности персонала САБ. Ставится задача диссертационного исследования и разрабатывается концепция ее решения на основе теории принятия решений и теории квалиметрии.
Во втором разделе исследуются методы оценки и прогнозирования человеческого фактора. ,
Анализируются причины ошибочных действий авиационного персонала, на основе чего исследуются методы оценки надежности и качества деятельности специалистов - операторов в гражданской авиации.
Исследуются возможности применения методов математического моделирования для решения задач оценки человеческого фактора.
Рассматриваются основы теории прогнозирования и исследуются методы прогнозирования на базе временных рядов.
В третьем разделе предложена авторская концепция решения задачи
прогнозирования уровня мобилизационной готовности персонала САБ в двух вариантах и представлены результаты разработки соответствующих алгоритмов и методики.
В результате проведенных исследований на защиту выносятся:
Понятийная модель уровня мобилизационной готовности персонала САБ аэропорта.
Концепция квалиметрического прогнозирования уровня мобилизационной готовности персонала САБ.
Аддитивная модель факторов, влияющих на уровень мобилизационной готовности.
Модели, методы и алгоритмы статистического прогнозирования уровня мобилизационной готовности.
Модели, методы и алгоритмы квалиметрического прогнозирования уровня мобилизационной готовности.
Методика комплексного прогнозирования уровня мобилизационной готовности персонала САБ и охраны аэропорта.
Организационная структура службы авиационной безопасности.
В заключении представлены результаты диссертационной работы и выводы, подтверждающие достижение целей исследования.
Уровень авиационной безопасности аэропорта и концепция его оценки
Семейство международных стандартов ИСО 9000 - 2000 [22,23,24] было разработано для того, чтобы помочь организациям внедрять и обеспечивать функционирование эффективных систем менеджмента качества: - ГОСТ Р ИСО 9000—2001 описывает основные положения систем менеджмента качества и устанавливает терминологию для систем менеджмента качества; - ГОСТ Р ИСО 9001—2001 определяет требования к системам менеджмента качества для тех случаев, когда организации необходимо продемонстрировать свою способность предоставлять продукцию, отвечающую требованиям потребителей и установленным к ней обязательным требованиям, и направлен на повышение удовлетворенности потребителей; - ГОСТ Р ИСО 9004—2001 содержит рекомендации, рассматривающие как результативность, так и эффективность системы менеджмента качества. Целью этого стандарта является улучшение деятельности организации и удовлетворенность потребителей и других заинтересованных сторон; - ИСО 19011 содержит методические указания по аудиту (проверке) систем менеджмента качества и охраны окружающей среды. Система менеджмента качества является частью системы менеджмента организации, которая направлена на достижение результатов, в соответствии с целями в области качества, чтобы удовлетворять и требования заинтересованных сторон. Цели в области качества дополняют другие цели организации, связанные с развитием, финансированием, рентабельностью, окружающей средой, охраной труда и безопасностью. Различные части системы менеджмента организаций могут быть интегрированы вместе с системой менеджмента качества в единую систему менеджмента, использующую общие элементы. Это может облегчить планирование, выделение ресурсов, определение дополнительных целей и оценку общей эффективности организации. В соответствии с международными стандартами ИСО 9000 - 2000 система менеджмента качества понимается как система менеджмента для руководства и управления организацией применительно к качеству. Семейство стандартов ИСО 9000 проводит различие между требованиями к системам менеджмента качества и требованиями к продукции. Подход к разработке и внедрению системы менеджмента качества состоит из нескольких ступеней, включающих [23]: а) установление потребностей и ожиданий потребителей и других заин тересованных сторон; б) разработку политики и целей организации в области качества; в) установление процессов и ответственности, необходимых для дости жения целей в области качества; г) установление и определение необходимых ресурсов и обеспечение ими для достижения целей в области качества; д) разработку методов для измерения результативности и эффективно сти каждого процесса; е) применение данных этих измерений для определения результативно сти и эффективности каждого процесса; ж) определение средств, необходимых для предупреждения несоответ ствий и устранения их причин; и) разработку и применение процесса для постоянного улучшения системы менеджмента качества. Любая деятельность или комплекс деятельности, в которой используются ресурсы для преобразования входов в выходы, может рассматриваться как процесс. Чтобы результативно функционировать, организации должны определять и управлять многочисленными взаимосвязанными и взаимодействующими процессами. Часто выход одного процесса образует непосредственно вход следующего. Систематическая идентификация и менеджмент применяемых организацией процессов и, прежде всего, обеспечения их взаимодействия могут считаться «процессным подходом». Целью постоянного улучшения системы менеджмента качества является увеличение возможности повышения удовлетворенности потребителей и других заинтересованных сторон. Действия по улучшению включают: а) анализ и оценку существующего положения для определения облас тей для улучшения; б) установление целей улучшения; в) поиск возможных решений для достижения целей; г) оценивание и выбор решений; д) выполнение выбранных решений; е) измерение, проверку, анализ и оценку результатов выполнения для установления того, достигнуты ли цели; ж) оформление изменений. Использование статистических методов может помочь в понимании изменчивости и, следовательно, может помочь организациям в решении проблем и повышении результативности и эффективности. Эти методы также способствуют лучшему применению имеющихся в наличии данных для оказания помощи в принятии решений. Для того, чтобы разработать, документировать, внедрить и поддерживать в рабочем состоянии систему менеджмента качества организация должна [24]: а) определять процессы, необходимые для системы менеджмента каче ства; б) определять последовательность и взаимодействие этих процессов; в) определять критерии и методы, необходимые для обеспечения ре зультативности как при осуществлении; так и при управлении этими процесса ми; г) обеспечивать наличие ресурсов и информации, необходимых для поддержки этих процессов и их мониторинга; д) осуществлять мониторинг, измерение и анализ этих процессов; е) принимать меры, необходимые для достижения запланированных ре зультатов и постоянного улучшения этих процессов. Организация должна планировать и применять процессы мониторинга, измерения, анализа и улучшения, необходимые для: а) демонстрации соответствия продукции; б) обеспечения соответствия системы менеджмента качества; в) постоянного повышения результативности системы менеджмента ка чества. Система менеджмента качества определяет основные методы и процедуры управления авиапредприятием на основе критерия «качество», при этом указанные методы и процедуры накладываются на соответствующие процедуры управления технологическими процессами авиапредприятия, в том числе, на процедуры обеспечения авиационной безопасности.
Уровень мобилизационной готовности персонала службы авиационной безопасности
Однако, обладая высокой чувствительностью и избирательностью восприятия информации, человек в то же время не имеет жесткой связи с источником информации, тратит значительное время на распознавание образов, значительно уступает технике по точности, скорости и интенсивности выполнения операций.
Изучению деятельности экипажа в полете посвящены работы следующих авторов: В.В. Козлова, Н.Ф. Михайлика, П.Б. Афанасьева, В.П. Широких, И.Ю. Юсупова и других [7,52,59,67,73,75].
Содержание деятельности экипажа в полете состоит из восприятия и переработке информации, которая заканчивается принятием решения и, если необходимо, управляющим воздействием. Профессиональная деятельность экипажа имеет ряд специфических особенностей, которые оказывают значительное влияние на надежность выполнения операций на различных этапах полета, а именно: - непрерывная связь с динамикой движения ВС; - опосредованность полученной информации о движении и положении ВС, сложность переработки ее в концептуальный образ полета; - наличие жесткого лимита и дефицита времени; - большие нервно — психологические нагрузки; - ограниченная возможность исправления допущенных отклонений; - высокая степень ответственности за выполнение полетного задания. Алгоритм деятельности летчика при возникновении особой ситуации содержит следующие основные этапы: восприятие и переработка информации, принятие решения, реализация принятого решения и его контроль. На первом этапе в сознании летчика формируется информационная модель ОС как совокупность информации о пространственном положении ВС и состоянии его систем, состоянии окружающей среды и т.д. Далее, информационная модель ОС сравнивается с эталонной моделью, основанной на ее описании в документах или на знаниях о аналогичных ОС, имевших место в практике эксплуатации ВС, и, в случае их совпадения, летчик приступает к ситуационной оценке. В случае несовпадения признаков информационной и эталонной моделей в сознании летчика актуализируется модель менее опасной ОС и, затем, он вновь приступает к восприятию нештатных сигналов в соответствии с новой моделью. Формализованный алгоритм этого этапа выглядит следующим образом: 1. Выборка оператором из памяти номинальных (эталонных) значений контролируемых параметров вектора состояния в пределах ограниченного интервала времени. 2. Сравнение фактических и номинальных значений контролируемых параметров и определение величины и знака отклонения. 3. Оценка скорости изменения контролируемых параметров и оценка величины ее отклонения от номинальной. Сложность работы оператора на данном этапе обусловлена количеством контролируемых параметров, по совокупности значений которых делается заключение о состоянии объекта и его систем. Трудно реализуемыми на данном этапе являются такие процедуры как: своевременный и правильный выбор из памяти нужной информации, характеризующей номинальный процесс управления, оценка сложившейся ситуации на основе сравнения совокупности признаков с соответствующей областью их ограничений. Логическим завершением процесса переработки информации является оценка ситуации и принятие решения. Сравнивая информационную модель ОС с эталонной, летчик вырабатывает решение о характере управляющего воздействия, которое необходимо реализовать в сложившейся обстановке. Принятие решения в ОС - это процесс выбора подходящей альтернативы при сравнении информационной и эталонной моделей ОС. Принятие решения включает формирование цели действия и определение способа достижения цели. В процессе принятия решения у летчика формируется образ действия. Если на борту ВС возникает ситуация, образ — эталон которой у летчика заранее сформирован и он ее успешно распознает, то построение образа действий не вызывает осложнений - происходит его самоактуализация. Если образ — эталон заранее не сформирован, кроме усложнения процесса ее опознания возникают сложности в построении образа действий [59]. Определение способа достижения цели - это построение плана действий. Неотъемлемым компонентом планирования является предвидение возможных вариантов изменения состояний подсистемы ЭВС, которое зависит от опыта летчика и его профессиональной обученности. Построение плана действий должно основываться на принципе ситуационной избирательности. Последовательность действий должна строиться таким образом, чтобы в первую очередь осуществлялись действия, обеспечивающие решение наиболее значимой задачи - предотвратить выход критического параметра за предельно — допустимое ограничение. Трудность данного этапа заключается в необходимости запоминания большого количества пар (состояние - решение), ограниченности времени на принятие решения. От эффективности третьего, завершающего этапа деятельности в ОС зависит достижение поставленных целей. Реализация решения может происходить в форме управляющего воздействия или комплекса управляющих воздей ствий, выдачи команд и т.д. Здесь критериями эффективности являются правильность и своевременность выполнения действий. Процесс принятия решения можно рассматривать как последовательность двух взаимосвязанных, но в то же время самостоятельных стадий - разработки решения и его реализации [10,59]. По отношению к первой из них более применимо понятие качество, ко второй - эффективность.
Качество принятия решений при возникновении ОС в полете - это степень соответствия параметров выбранной альтернативы решения определенной системе характеристик, направленная на благополучное завершение полета и обеспечивающая возможность эффективной реализации решения.
Представленный выше анализ показывает всю сложность профессиональной деятельности экипажа ВС. С учетом этого в гражданской авиации разработана система мероприятий и структур, обеспечивающая управление качеством профессиональной деятельности летного состава. Система включает сбор информации о деятельности пилота ВС, ее анализ по множественной совокупности параметров, регулярный контроль параметров, прогноз их развития и реализацию регулирующих мероприятий. Для этого используются современные компьютерные системы, записывающая и регистрирующая техника, современные математические методы и развитая система тренажерной подготовки и переподготовки пилотов.
Вместе с тем, другие специалисты гражданской авиации, в частности персонал авиационной безопасности, лишены такого внимания, хотя их ответственность за результаты своей профессиональной деятельности не меньше, чем у пилотов, а последствия их профессиональных ошибок так же могут быть катастрофическими.
Математическое моделирование профессиональной деятельности специалиста - оператора
Проведенное аналитическое исследование дает возможность сформулировать цель и задачи диссертационной работы и разработать концепцию их решения. Объект исследования — служба авиационной безопасности аэропорта. Предмет исследования - оценка и прогноз уровня авиационной безопасности аэропорта, определяемого человеческим фактором.
Проблема. Адекватный уровень авиационной безопасности аэропорта, достаточный для защиты объекта от актов незаконного вмешательства, в значительной степени зависит от уровня профессиональной подготовки и мобилизационной готовности сотрудников САБ. Вместе с тем, с течением времени это уровень подвержен серьезным колебаниям, причем, часто, ниже минимально допустимой границы. Вариации уровня готовности специалиста возможны как в длительный перспективе ( недели, месяцы, годы), так и в краткосрочной ( в течении рабочей смены). В таких случаях гарантировать соответствующую безопасность аэропорта невозможно. Необходимо уметь оценивать уровень мобилизационной готовности персонала службы авиационной безопасности аэропорта, прогнозировать его значение, определять соответствующие временные интервалы и разрабатывать и реализовывать упреждающие мероприятия.
Применяемые подходы и методы оценки и прогноза УМГПСАБ аэропорта не обеспечивают качество прогноза, удовлетворяющего современным требованиям.
Гипотеза исследования: применение системной совокупности теории принятия решений, теории временных рядов и теории квалиметрии для разработки методов и средств оценки и прогноза уровня авиационной безопасности аэропорта обеспечит необходимое и достаточное качество прогноза.
Цель диссертационного исследования: обеспечение адекватного современным требованиям уровня авиационной безопасности аэропорта, опреде ляемого человеческим фактором, на основе методов квалиметрического прогнозирования с использованием временных рядов. Задачи диссертационного исследования: - Анализ проблем организации производственной деятельности службы авиационной безопасности аэропорта. - Исследование человеческого фактора в гражданской авиации. - Исследование моделей и методов оценки и прогнозирования человеческого фактора в гражданской авиации. - Разработка концепции квалиметрического прогнозирования уровня мобилизационной готовности персонала САБ аэропорта. -Разработка методов квалиметрического прогнозирования уровня мобилизационной готовности персонала САБ. - Разработка организационной структуры САБ аэропорта. Для достижения указанной цели диссертационной работы и решения представленных выше задач предлагается следующая концепция как система взглядов автора на данную проблему (рис. 1.15.). Успешное функционирование системы авиационной безопасности аэропорта характеризуется уровнем АБ, превышающим минимально допустимый. Оценка уровня осуществляется в рамках системы менеджмента качества АБ с помощью методики, разработанной Л.Н. Елисовым и Н.В. Налобиным. На оценку влияет множество факторов, из которых в данной работе исследуется с нашей точки зрения важнейший - человеческий фактор. Таким образом, основным звеном в рамках данной концепции является сотрудник САБ. Его профессиональная деятельность характеризуется адекватным уровнем мобилизационной готовности, т.е. способностью обеспечить достаточную защиту объекта от любых проявлений незаконного вмешательства в его деятельность в рамках своей компетентности в любой промежуток времени профессиональной активности. Оценив уровень мобилизационной готовности сотрудников и признав его адекватным, можно говорить о достаточном уровне авиационной безопасности аэропорта по человеческому фактору. С течением времени профессиональная подготовка и личностные характеристики сотрудника ухудшаются и перестают удовлетворять требованиям, что говорит о неадекватности уровня мобилизационной готовности. В этот период система АБ аэропорта не может гарантировать защиту от незаконного вмешательства. Требуется серьезная работа с персоналом в части, касающейся повышения квалификации, улучшения состояния здоровья и т.д., для чего необходим достаточно большой промежуток времени. Поэтому возникает очень важная задача, связанная с прогнозированием этих негативных тенденций. Задача может быть решена с применением теории временных рядов и методов многокритериального прогнозирования, для чего необходимы соответствующие статистические данные. В области авиационной безопасности и, особенно, в части, касающейся человеческого фактора, получение таких данных затруднительно. Решение предлагается искать с помощью методов квалиметрического прогнозирования. 1. Авиационная безопасность аэропорта рассматривается как элемент системы авиационной безопасности гражданской авиации и как составная часть безопасности воздушного транспорта. С другой стороны, авиационная безопасность является основой Федеральной системы обеспечения защиты деятельности гражданской авиации от актов незаконного вмешательства, выстраиваемой на основе Концепции национальной безопасности РФ. 2. Проблемы авиационной безопасности аэропорта должны решаться в рамках системы менеджмента качества авиационной безопасности как элемента интегральной системы управления аэропортом, в которой важнейшими операциями являются мониторинг качества и его прогноз. 3. Человеческий фактор в области авиационной безопасности занимает доминирующее место, что определяется содержанием стандартных эксплуатационных процедур авиационной безопасности. 4. Совокупность СЭП представляет собой комплекс технологических процессов авиационной безопасности аэропорта, реализуемый специалистами САБ. Технологические операции по реализации процедур авиационной безопасности должны разрабатываться в полном соответствии с технологическими процессами, реализующими основную производственную функцию аэропорта в рамках системы менеджмента качества аэропорта. 5. Уровень авиационной безопасности аэропорта в границах влияния человеческого фактора определяется уровнем мобилизационной готовности персонала САБ, который рассматривается как количественный эквивалент совокупности профессиональных качеств сотрудников, достаточный для адекватной защиты объекта от любых проявлений незаконного вмешательства в рамках их компетентности и в любой промежуток времени их профессиональной активности.
Задача статистического прогнозирования уровня мобилизационной готовности персонала САБ
Весьма перспективным направлением исследования профессиональной деятельности специалиста - оператора является математическое моделирование. Однако, учитывая сложность объекта моделирования, сегодня можно говорить лишь о попытках реализовать указанный подход.
Различные модели человека — оператора представляют собой попытки включить в математическое описание следующие характеристики, присущие человеку: - запаздывание в ответной реакции человека на входное воздействие; - фильтрация низких частот; - зависимость характеристик оператора от времени; - экстраполяция входных воздействий; - дискретные проявления наряду с непрерывным восприятием и обработкой информации. Ниже представлена краткая аннотация некоторых моделей [8,11,64,86]. Первая динамическая модель разработана в 1944г. Тустиным, развита в работах Элкинда, Макруера и с различных точек зрения проанализирована так, что в настоящее время это наиболее подробно изученная и испытанная модель. Передаточная функция этой модели имеет вид: Костелло рассмотрел Surge-Modell человека - оператора, имеюпгую два режима. Режим определяется нахождением сигнала рассогласования в определенной области фазового пространства. Если сигнал рассогласования находится в области малых значений фразовых координат, то модель человека - оператора принимается в виде линейного блока с передаточной функцией:
При пересечении сигналом рассогласования границы областей действия моделей происходит переключение с линейного управления на программное поведение с целью ликвидации рассогласования - Suger-Programablaufes.
Оптимальные модели человека-оператора основаны на том, что человек в решении любой задачи пытается действовать наилучшим образом, то есть, происходит выбор управляющего воздействия на основании минимизации некоторого критерия качества, которым он руководствуется. Первые работы в этой области проведены Эклиндом, Обермайером и Муклером. Однако лишь с применением методов пространства состояния эти методы достигли приемлемого уровня развития.
Модель Клеймана — Барона - Левисона представляет собой линейную модель, которая основана на результатах теории оценивания Калмана. Развитая Костелло модель Surge-Modell пригодна только для систем с объектом управления низкого порядка. Исследования в области моделей для сложных объектов высокого порядка Юнга, Майра и Килпатрик показали, что модель человека - оператора для данных условий в виде релейного звена наиболее приемлема. Основанием для такого регулирования служит то, что человек - оператор при многократном интегрирующем объекте должен вводить определенное опережение, что бы достичь устойчивости контура регулирования. Введение релейного управления обеспечивает необходимое быстродействие. Поведение человека при управлении объектом рассматривается как работа нелинейного оптимального регулятора со сложным векторным критерием качества. Обермайер и Муклер пытались найти вид функций, которые соответствовали бы критериям, используемым человеком, в предположении, что получаемые данные являются следствием оптимального поведения человека при управлении. Этот подход представляет собой задачу, обратную задаче оптимального управления.
Рассмотренные модели специалиста - оператора в той или иной мере отражают отдельные составляющие профессиональной деятельности в реальных условиях. Но они не решают главной задачи: модели не обеспечивают приемлемого математического описания всей совокупности функциональных свойств оператора.
Моделирование деятельности человека представляет собой чрезвычайно сложную задачу, так как требует понимания и описания очень тонких психофизиологических процессов. В настоящее время ещё не возможно достаточно адекватно описать поведение экипажа ВС во всех возможных ситуациях. Поэтому должны моделироваться вполне определенные действия членов экипажа, выполняемые ими в соответствии с документами, регламентирующими летную деятельность.
Под моделью действий экипажа можно понимать алгоритм характеризующий, последовательность его действий в конкретном особом случае. Данная модель может содержать качественное описание действий членов экипажа или их количественные характеристики. Таким образом, алгоритм действий экипажа - по следовательность выполнения членами экипажа технологических операций в соответствии с предусмотренными инструкциями, что практически соответствует стандартным эксплуатационным процедурам (раздел 1.5) в деятельности специалистов службы авиационной безопасности.
Существуют различные подходы к оценке профессиональных качеств специалиста. Все они основаны на процедурах формализации исходной модели специалиста. А также на совокупности тех факторов и характеристик, которые исследователь предполагает использоваться в своей модели. Особенно важным является такое исследование в динамике.
Динамика развития специалиста может быть описана с помощью различных математических моделей. При моделировании различных процессов развития невозможно отдать предпочтение тому или иному типу модели. Выбор модели исследования определяется особенностями конкретной области использования специалиста, наличием исходных данных и целью проводимого исследования.
Использование метода статистического анализа предполагает предварительное накопление информации о значениях показателей { qn } , характеризующих возможности специалистов [99,114].
Для этого создаются две экспериментальные группы А и В, соответственно пригодности (А) и непригодности (Б) к данной деятельности. Накопление информации заключается в получении одномерных распределений вероятностей для группы А и группы Б