Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор особенностей и методов исследования деятельности операторов БЩУ АЭС в экстремальных ситуациях 9
1.1. Характеристика деятельности оперативного персонала АЭС 9
1.2. Стрессовые ситуации на АЭС 11
1.3. Эффективность, качество и надежность деятельности операторов... 12
1.4. Причины ошибок операторов в экстремальных ситуациях 14
1.5. Исследование профессионального стресса 19
1.6. Синдромы проявления стресса 24
1.7. Причины профессионального стресса операторов 28
1.8. Системный подход к моделированию и анализу деятельности оператора 31
1.9. Антропоцентрические методы моделирования деятельности оператора в экстремальной ситуации 34
1.10. Мировые исследования в области совершенствования деятельности операторов БЩУ АЭС 37
Выводы по главе 1 39
2. Методика анализа деятельности оператора в экстремальных ситуациях 40
2.1. Модель деятельности оператора в экстремальных ситуациях 40
2.2. Идентификация модели и детализация задач исследования 46
2.3. Методика сбора информации 47
2.4. Методика обработки и анализа экспертных оценок 48
2.5. Методика первичной обработки экспертных оценок 49
2.5.1. Анализ качества разработанных шкал оценивания 49
2.5.2. Построение и анализ частотных диаграмм ответов 49
2.5.3. Квантификация и нормирование качественных шкал 49
2.5.4. Восстановление пропущенных значений 50
2.6. Методика идентификации модели функционирования
оператора в экстремальных ситуациях 52
2.6.1. Корреляционный анализ 54
2.6.2. Таблицы и графики сопряженности 56
2.6.3. Кластерный анализ 58
2.6.4. Факторный анализ 62
2.6.5. Регрессионный анализ 65
Выводы по главе 2 67
3. Анализ деятельности оператора в экстремальной ситуации 68
3.1. Сбор информации 68
3.2. Первичная обработка и анализ экспертных оценок 70
3.2.1. Анализ качества разработанных шкал оценивания 70
3.2.2. Построение гистограмм ответов 72
3.2.3. Квантификация и нормирование качественных оценок 81
3.2.4. Квантификация фактора рабочей среды «Представление информации» 84
3.2.5. Восстановление пропущенных значений 95
3.3. Корреляционный анализ 96
3.3.1. Корреляционные зависимости 96
3.3.2. Таблицы и графики сопряженности 103
3.3.3. Причины сложности ситуации, нехватки времени, ошибок
и стрессовых реакций 108
3.4. Отбор наиболее значимых компонентов модели 111
3.5. Факторный анализ полученных данных 118
3.6. Идентификация модели поведения оператора в экстремальной ситуации 121
3.6.1. Построение уравнений регрессии 121
3.6.2. Анализ непротиворечивости и реалистичности модели 123
Выводы по главе 3 126
4. Предупреждение стресса и ошибок оператора в экстремальной ситуации 127
4.1. Проверка адекватности модели поведения оператора в экстремальной ситуации 127
4.2. Проверка адекватности перечня стрессоров 130
4.3. Рекомендации по предупреждению стресса и ошибок
оператора в экстремальной ситуации 132
4.3.1. Меры в области подготовки оператора, направленные на предупреждение стресса 132
4.3.2. Меры в области организации процедур, направленные на предупреждение стресса 133
4.3.3. Меры в области представления информации, направленные на предупреждение стресса 133
4.4. Снижение информационной нагрузки на оператора 134
Выводы по главе 4 140
Заключение 141
Библиографический указатель 143
Приложение 149
- Характеристика деятельности оперативного персонала АЭС
- Модель деятельности оператора в экстремальных ситуациях
- Первичная обработка и анализ экспертных оценок
- Проверка адекватности модели поведения оператора в экстремальной ситуации
Введение к работе
Актуальность исследования. Атомная электростанция (АЭС) обладает всеми особенностями, присущими сложным человеко-машинным системам (СЧМ), а именно: высокой структурной сложностью, взаимосвязью и взаимодействием элементов, иерархической структурой управления, наличием человека-оператора в контуре управления, удаленностью операторов от объекта управления. Центральным пунктом операторской деятельности на АЭС является блочный щит управления (БЩУ), с которого осуществляется контроль за работой реактора и основного оборудования, управление всеми основными технологическими режимами в нормальных и аномальных условиях. Опыт последних десятилетий показывает, что неправильные действия операторов БЩУ, спровоцированные неадекватным человеко-машинным интерфейсом (ЧМИ) и другими факторами, могут привести к серьезным инцидентам и техногенным авариям.
Одну из основных проблем в деятельности операторов БЩУ составляют возникающие нештатные технологические события и ситуации. В таких ситуациях, связанных с опасностью, риском и необходимостью быстро принимать сложные решения, операторы подвергаются воздействию самых различных факторов рабочей среды (включая и недостатки ЧМИ), которые могут привести человека к особому психическому состоянию -стрессу. Стрессовое состояние, в свою очередь, чревато ошибками. Чтобы уменьшить риск возникновения стресса, необходимо, прежде всего, изучить механизм его возникновения, а также его причины.
Природе стресса посвящены классические работы Г. Селье, Р. Лазаруса, Дж. Мак-Грата, Р. Йеркса, Дж. Додсона, Г. Френча и Р. Харрисона. Стрессовое поведение операторов-космонавтов детально исследовалось Л.А. Китае-вым-Смыком. В атомной энергетике исследования деятельности операторов проводились в основном с целью выявления причин ошибочных действий. Работы в области профессионального стресса персонала АЭС проводились фрагментарно. Среди немногочисленных работ в этой области: исследование особенностей профессиональной деятельности операторов В.Н. Абрамовой, исследование потенциальных стрессоров Э.Ч. Маршалла, модель стрессового поведения оператора, предложенная А.Н. Анохиным. Очевидно, что одним из путей интеграции результатов этих исследований является системный подход.
Создание концепции системного подхода к анализу и оптимизации взаимодействия человека и машины и, в более широком смысле, деятельности оператора принадлежит в нашей стране Б.Ф. Ломову. Изучению закономерностей и общесистемных свойств сложных СЧМ и деятельности оператора в СЧМ посвящены работы А.И. Губинского, В.Ф. Венды, Г. Салвенди, Г.М. Зараковского, П.Я. Шлаена, В.П. Зинченко, В.А. Бодрова, П.И. Падерно, В.М. Львова, С.А. Багрецова, А.А. Меденкова. В ядерной энергетике наиболее значимыми являются работы В.Н. Абрамовой, А.Г. Чачко, А.Н. Анохина.
Отсутствие системного исследования причин стресса оператора БЩУ АЭС обуславливает актуальность данной работы.
Объектом исследования является сложная человеко-машинная система «оперативный персонал - комплекс технических средств БЩУ и АСУТП - энергоблок АЭС».
Предметом исследования является состояние и деятельность оператора в условиях действия стрессогенных факторов, обусловленных нештатными технологическими событиями и ситуациями.
Цели и задачи диссертации. Целью настоящей работы является предотвращение ошибочных действий и, как следствие, повышение надежности операторов БЩУ АЭС в нештатных ситуациях за счет прогнозирования потенциальных стрессогенных условий, способных негативно повлиять на состояние и деятельность операторов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Провести обзор моделей и методов анализа деятельности оператора в стрессогенных условиях; выделить потенциальные стрессоры, т.е. факторы рабочей среды, являющиеся прямыми или косвенными причинами стрессовых реакций оператора и способные влиять на правильность его действий в экстремальных ситуациях.
Разработать структуру модели функционирования оператора в экстремальной (стрессогенной) ситуации, создать методики сбора и обработки информации, позволяющие идентифицировать данную модель и сократить факторное пространство.
Собрать данные, необходимые для идентификации модели, выполнить их статистическую обработку и анализ. В результате обработки выявить наиболее значимые стрессоры и провести идентификацию (расчет
параметров и коэффициентов) модели функционирования оператора в экстремальной ситуации.
4. Разработать рекомендации и средства, направленные на предотвращение стрессогенных ситуаций и снижение негативного воздействия выявленных стрессоров на состояние и поведение операторов.
Методы исследования. В работе использованы методы теории систем и системного анализа, инженерной психологии и эргономики, многомерного статистического анализа данных, экспертных оценок.
Научная новизна.
1. Построена модель, описывающая функционирование оператора
БІДУ АЭС в экстремальной технологической ситуации. В отличие от из
вестных общих моделей стрессового поведения, в предложенной модели
принимаются во внимание конкретные факторы, специфические для рабо
ты оперативного персонала на БЩУ АЭС.
Выявлены наиболее значимые для операторов БЩУ АЭС стрессоры и впервые получены зависимости, позволяющие прогнозировать влияние этих стрессоров на функциональное состояние и качество деятельности операторов.
Впервые экспериментальным путем получены оценки времени и безошибочности восприятия человеком информации с приборов, скомпонованных различными способами.
Научные положения, выносимые на защиту.
Модель, описывающая функционирование оператора БЩУ АЭС в экстремальной ситуации и позволяющая прогнозировать его состояние и качество деятельности.
Методика обработки результатов анкетирования операторов, позволившая сократить факторное пространство модели, выявить наиболее значимые стрессоры и построить основные функциональные зависимости модели.
Рекомендации по предупреждению стрессовых состояний и ошибок операторов в экстремальных ситуациях.
Методика и результаты экспериментального исследования различных способов компоновки приборов на БЩУ, а также методика снижения информационной нагрузки на операторов БЩУ, реализованная на примере создания обобщенной мнемосхемы для энергоблока РБМК-1000.
Достоверность научных положений. Результаты интервью, прове-
денных с операторами и инструкторами БЩУ АЭС, показали, что выявленные в настоящей работе стрессогенные технологические факторы действительно имеют место и оказывают существенное отрицательное воздействие на операторов.
Результаты анализа четырех аварийных сценариев на энергоблоке с РБМК-1000 с помощью полученной в данной работе модели функционирования оператора в экстремальной ситуации согласуются с результатами исследования этих же сценариев с помощью методики иерархического анализа задач, а также с оценками инструкторов полномасштабного тренажера БЩУ Ленинградской АЭС, основанными на опыте многолетних тренировок операторов БЩУ по отработке данных сценариев.
Практическая ценность результатов и область применения. Все результаты исследования могут быть применены при проектировании и эргономическом анализе БЩУ АЭС, для расследования причин ошибочных действий операторов.
Результаты, полученные в диссертационной работе использовались при:
проведении эргономического анализа БЩУ Ленинградской АЭС;
разработке прототипа компьютеризованного БЩУ нового поколения на базе полномасштабного тренажера Ленинградской АЭС.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на 11 конференциях, в том числе
VII Международная конференция «Безопасность АЭС и подготовка кадров», 8-11 октября 2001 г., Обнинск;
III Международная конференция «Психология и эргономика: единство
теории и практики», 5-7 июня 2003 г., Москва-Тверь;
Научная сессия МИФИ-2005,24-28 января 2005 г., Москва;
IV Международная конференция «Психология и эргономика: единст
во теории и практики», 22-23 августа 2005 г, Тверь.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 5 статей в реферируемых журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 159 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, отражающих результаты исследований, заключения, библиографического указателя, включающего 93 источника, одного приложения, иллюстрирована 38 рисунками и 29 таблицами.
Характеристика деятельности оперативного персонала АЭС
Атомная электростанция (АЭС) представляет собой совокупность совместно действующих энергоблоков, оперативного и ремонтного персонала и системы управления процессом эксплуатации. АЭС обладает всеми особенностями, присущими сложным системам, а именно: наличием цели, высокой структурной сложностью, взаимосвязью и взаимодействием элементов, иерархической структурой управления, наличием человека-оператора в контуре управления. Как система «человек-машина» (СЧМ) АЭС обладает следующими характеристиками: сочетание человека (персонал) и машины (реактор и оборудование), удаленность оператора от объекта управления, заданное качество функционирования. Цель АЭС - безопасное производство электрической и тепловой энергии. Эффективность функционирования (способность достигать конечную цель) зависит от ее свойств, таких как качество функционирования и управления, надежность и безопасность.
Оперативный персонал (ОП) предназначен для несения круглосуточного дежурства на всех ключевых постах управления технологическими процессами АЭС. Доля оперативного персонала составляет 15-20% от общего числа работников АЭС. Оперативный персонал разделен на шесть-семь смен, четыре из которых работают, одна находится в отпуске, одна на учебе, одна в резерве. В зависимости от типа и размера АЭС, численность одной смены может колебаться от 50 до 150 человек [12]. К ОП АЭС относятся: персонал, обслуживающий производственные участки; оперативно-наладочный персонал, выполняющий наладочные работы на оборудовании и в системах; оперативно-ремонтный персонал, выполняющий обслуживание и оперативные переключения на производственных участках; руководящий оперативный персонал (начальник смены АЭС, дежурные диспетчеры).
Центральным пунктом операторской деятельности на АЭС является блочный щит управления (БЩУ), с которого осуществляется контроль за работой реактора и основного оборудования, управление всеми основными технологическими режимами в нормальных и аномальных условиях. Оборудование БЩУ составляют множество информационных панелей, пульт управления и рабочие места операторов. На панелях отображается информация общего пользования: мнемосхема блока, технологические параметры, сигнализация. Часть информации и основные органы управления размещены на пульте управления. Оборудование рабочего места (стола) оператора зависит от конкретного БЩУ и обычно включает в себя компьютеры и средства связи.
На БЩУ АЭС работают три-четыре оператора, в зависимости от типа реактора: ведущий инженер управления турбиной (ВИУТ), ведущий инженер управления реактором (ВИУР), ведущий инженер управления блоком (ВИУБ) и начальник смены блока (НСБ).
НСБ руководит операциями по пуску, останову и изменению режимов блока, а также перегрузкой топлива в реакторе. НСБ подчиняется начальнику смены АЭС (НСАЭС). Задачи ВИУР - оперативное управление с БЩУ ядерным реактором, его пуск, останов, подъем и снижение мощности в соответствии с заданным графиком и режимными картами, ВИУТ осуществляет оперативное управление турбогенератором и его технологическими системами, производит переключения и операции по пуску и останову оборудования, регулирует работу генератора.
Круглосуточное дежурство на БЩУ ведется в три смены: с 8 до 16 -первая смена, с 16 до 24 - вторая, с 0 до 8 - третья. В работах [85, 93] проведено исследование деятельности операторов БЩУ в нормальных режимах, выявлены важные приемы мониторинга и неформальные недокументированные методики и стратегии, используемые операторами для повышения эффективности слежения.
Для деятельности операторов БЩУ АЭС характерны следующие основные особенности и проблемы: высокая моральная ответственность, обусловленная опасностью ядерного объекта; групповая деятельность; большой объем поступающей и перерабатываемой информации, обусловленный сложностью объекта управления; монотония в номинальном режиме работы энергоблока; высокий темп работы и информационные перегрузки в переходных режимах.
Особую роль в деятельности операторов БЩУ играют нештатные технологические ситуации - нарушения нормальной эксплуатации и аварийные режимы. В таких ситуациях операторы испытывают дефицит времени, эмоциональные и интеллектуальные перегрузки и зачастую работают в условиях, близких к экстремальным. Ситуации, вызывающие такие условия работы, будем называть экстремальными. Экстремальная ситуация может вызвать у операторов стрессовые состояния, а потому потенциально является стрессогенной ситуацией. Рассмотрим примеры такого рода ситуаций, описанные в литературе.
В монографии [2] приведено более 50 примеров аварий и инцидентов на АЭС всего мира. Рассмотрим некоторые из них.
1. Инцидент на АЭС «Rancho Seco» (США) в 1985 г., связанный с обесточиванием системы централизованного контроля. Из-за наложения событий и отказов оборудования и средств отображения информации (СОИ) операторы попали в стрессовую ситуацию. Операторы с ситуацией справились, однако один из четырех операторов из-за сильного стресса был госпитализирован.
2. Авария на Армянской АЭС в 1982 г., связанная с несанкционированным подключением внешней сети. В ходе развития ситуации операторы оказались без телефонной связи, основного и аварийного освещения, из кабельного полуэтажа шел дым. В один из моментов создалось состояние полной потери контроля за реактором и полного задымления БЩУ. Кроме того, регулярно самопроизвольно включалось и выключалось некоторое оборудование, произошло два пожара, в т.ч. один со взрывом. Операторы нервничали, в результате была проведена неправильная последовательность операций по вытеснению водорода и последующему контролю состава газа.
3. Инцидент на АЭС «Davis-Besse» (США) в 1985 г., связанный с отказом систем питательной воды. Инцидент возник в результате многочисленных неожиданных срабатываний и отказов оборудования - 12 неполадок за 30 мин. В ходе инцидента операторы попали в высокострессовую ситуацию, но начальник смены и его заместитель имели большой опыт работы на этом блоке и сумели нейтрализовать как отказы средств автоматики, так и ошибки операторов.
Модель деятельности оператора в экстремальных ситуациях
В основу описания деятельности оператора БЩУ положим известную в теории систем алгебраическую модель «вход-выход-состояние» [54]. Данная модель характеризуются тремя множествами параметров: множеством входных переменных F, множеством выходных переменных Y и множеством переменных состояния объекта X. Моделируемый объект представляется в данной модели как динамическая система, изменяющая свое состояние X под воздействием внешних факторов F, подаваемых на вход. На состояние системы также оказывают влияние и некоторые характеристики X самой системы. Состояние системы X, в свою очередь, влияет на выходные показатели Y, характеризующие эффективность, качество и другие результирующие свойства системы. Функционирование системы описывается следующими уравнениями: X = 0(X,F) (2.1) Y = X(X,F)
Первое уравнение (дифференциальное) связывает вход и состояние системы и называется уравнением состояния системы. Такие зависимости описывают поведение системы, т.е. ее переходы во времени из одного состояния в другое под влиянием внешних воздействий. Второе уравнение (алгебраическое) определяет зависимость выхода системы от ее состояния и называется уравнением выхода.
Рассмотрим систему «оператор БЩУ - среда деятельности», применяя антропоцентрический подход. В качестве объекта моделирования выступает оператор БЩУ АЭС. Предмет моделирования - деятельность оператора по управлению энергоблоком АЭС и его оборудованием, осуществляемая в условиях экстремальной стрессогенной технологической ситуации. На основании изучения ряда реальных стрессогенных ситуаций на АЭС построим модель деятельности оператора, используя (2.1) и взяв за основу модель, предложенную в [15].
Предполагается, что оператор успешно прошел все процедуры профессионального отбора, хорошо обучен и адекватен своей профессии, обладает мотивацией к работе.
Переменные состояния. В создаваемой модели состояние оператора описывается множеством переменных состояния =( 1,..., 3), которое состоит из девяти индивидуальных характеристик (ИХ), присущих данному человеку, и четырех переменных, характеризующих уровень стресса, испытываемого человеком. В качестве индивидуальных характеристик были взяты те характеристики, которые представляются наиболее важными в стрессогенных ситуациях на АЭС, а именно: - степень подготовленности оператора к действиям в исследуемой экстремальной технологической ситуации («Обученность оператора»); х2 - ожидал ли оператор возникновения исследуемой экстремальной технологической ситуации («Ожидаемость ситуации»); х3 - самочувствие оператора к моменту описываемых событий («Самочувствие»); х4 - наличие и продолжительность активной работы до начала событий («Утомленность»); х5 - адекватность оценки оператором опасности ситуации (преуменьшение или преувеличение опасности) («Адекватность оценки опасности»); х6 - реакция данного оператора на стресс (мобилизация и демобилизация внутренних ресурсов) («Реакция на стресс»); х7 - уверенность оператора в правильности своих действий («Самоуверенность»); д:8 - осознание оператором возможных последствий ситуации (полное или частичное) («Осознание последствий»); х9 - ощущение оператором нехватки времени для принятия решения («Нехватка времени»).
В качестве переменных, характеризующих уровень испытываемого оператором стресса, выступают четыре субсиндрома стресса, выделенных в [38]: ю - физические ощущения (слабость, учащения пульса, головная боль и т.д.), испытываемые оператором во время, сразу по окончании и через некоторое время после ситуации {«Вегетативный субсиндром») , хп - эмоции (страх, тревога, решимость и т.д.), которые испытывает оператор во время ситуации и по ее окончании («Эмоциональный субсиндром»); х12 - активизация интегративного или дезинтегративного мышления при возникновении ситуации («Когнитивный субсиндром») , із - взаимодействие оператора с коллегами в условиях исследуемой ситуации (коллеги помогали, мешали, раздражали и т.д.) («Субсиндром изменения общения»). ИХ составляют подмножество Xі = {xl,x2,...,xg}eX. Переменные состояния определяют подмножество показателей стресса (ПС)
Входные переменные. В стрессовое состояние оператор, обладающий определенными индивидуальными характеристиками, может перейти под воздействием входных переменных - факторов среды деятельности (или факторов рабочей среды (ФРС)). Факторы среды, способные спровоцировать стрессовое состояние оператора, называются стрессорами.
Первичная обработка и анализ экспертных оценок
Для сбора данных, на основании которых проводился анализ, был проведен экспертный опрос оперативного персонала АЭС. В качестве респондентов выступали операторы Калининской, Балаковской, Смоленской, Игналинской и Ленинградской АЭС. Общее число респондентов -т = 1в.
Состав респондентов характеризуется следующими возрастными и квалификационными показателями (в годах) (табл. 3.1). Таблица 3.1 Общая информация о респондентах оказатель
Возраст в момент анкетирования Возраст в момент событий Стаж работы в данной должности Общий стаж оперативной работы Давность описываемых событий Самооценка, балл от 0 до 5
Обозначения: хср. - среднее арифметическое; хт\п - минимальное значение; xmax - максимальное значение; R - вариационный размах; а2 - дисперсия; V- коэффициент вариации.
Во время описываемых событий респонденты занимали следующие оперативные должности: ВИУТ, старший инженер по управлению турбиной (СИУТ), инженер по управлению турбиной (ИУТ) - 21; ВИУР, старший инженер по управлению реактором (СИУР) - 17; ВИУБ, инженер по управлению блоком (ИУБ) - 8; НСБ, заместитель начальника смены станции (ЗНСС) - 8; начальник смены реакторного цеха (НСРЦ) - 5; начальник смены турбинного цеха (НСТЦ) - 4; начальник смены АЭС (НСАЭС) - 2; начальник смены электрического цеха (НСЭЦ) - 2; начальник смены химического цеха (НСХЦ) - 1; начальник смены цеха тепловой автоматики и измерений (НСЦТАИ) - 1; оператор химводоочистки (ОХВО) - 1, начальник смены цеха дезактивации (НСДЦ) - 1, инженер АСУ ЦТАИ - 1, на чальник смены дозиметрического контроля (радиационной безопасности) -1, сменный мастер участка РЛК - 1, старший мастер электрического цеха -1, ведущий инженер по эксплуатации смены - 1 эксперт. Процентное соотношение должностей респондентов представлено на рис. 3.1.
В задачу респондентов входило лишь фактографическое описание ситуации, а не формализация знаний. В связи с этим оценка их компетентности не выполнялась.
Перед заполнением анкеты респонденты выполняли самооценку уровня подготовленности к работе в своей должности во время описываемых событий. Самооценка выполнялась по пятибалльной шкале с промежуточными оценками (например, четыре с плюсом). Гистограмма ответов представлена на рис. 3.2. Средняя оценка - 4 балла (необходимо отметить тенденцию к небольшому занижению своей квалификации).
Для накопления и хранения информации, полученной от экспертов, была разработана база данных «Анкета», реализованная в СУБД MS Access.
Анализ качества разработанных шкал оценивания Как будет показано далее, форма распределения значений подавляющей части компонентов модели имеет явно выраженный пик или впадину. Практически все варианты ответов были востребованы респондентами. В процессе заполнения анкет респонденты сформулировали 6 дополнительных ответов на вопросы и 25 уточняющих комментариев к своим оценкам. 11 экспертов (14% от общего количества респондентов) ни разу не воспользовались возможностью многозначных ответов на вопрос. Реже других многозначные ответы давались на вопросы о вегетативном субсиндроме стресса.
Также проведен анализ полноты заполнения для каждого вопроса анкеты и для каждого респондента. С точки зрения полноты заполнения анкеты респондентов можно разделить на 3 группы: а) респонденты, которые ответили на все вопросы или не ответили только на один вопрос; численность группы - 32 респондента (42%); б) респонденты, которые пропустили от 2 до 5 вопросов анкеты (до 15% всех вопросов); численность группы - 38 респондентов (50%); в) респонденты, которые пропустили от 6 до 9 вопросов (до 21 % всех воспросов); численность группы - 4 респондента (5%).
Два респондента были удалены из дальнейшего анализа, т.к. первый не ответил на 16 вопросов (36% от всей анкеты), второй - на 11 вопросов (26%), что сильно отличалось даже от группы «в».
Далее, был проведен анализ полноты заполнения для каждого компонента модели (вопроса анкеты). Вопросы по полноте ответов на них разделились на 5 групп:
а) вопросы, на которые ответили все респонденты. В эту группу во шли 12 компонентов модели: «Привычность ситуации», «Обученность оператора», «Качество инструкций», «Самочувствие», «Доступность информации», «Характер потенциальных последствий», «Самоуверен ность», «Эмоциональный субсиндром (по окончании событий)», «Когни тивный субсиндром», «Субсиндром изменения общения», «Реальные эко номические последствия», «Нехватка времени».
б) вопросы, на которые не ответил лишь один респондент. В эту груп пу вошли 15 компонентов модели: «Ожидаемость ситуации», «Смена», «Предшествующий режим», «Утомленность» «Объем информации», «Достоверность информации» «Представление информации», «Слож ность ситуации», «Усложняющие факторы», «Потенциальная опасность последствий», «Потенциальные экономические последствия», «Осознание последствий», «Эмоциональный субсиндром (во время событий)», «Число и характер ошибок», «Реальная опасность последствий».
в) вопросы, на которые не ответили 2-3 респондента. В эту группу вошли 9 компонентов модели: «Фаза дежурства», (Длительность ситуа ции», «Косвенные признаки», «Потенциальные моральные последствия», «Распределение ответственности», «Помощь», «Эмоциональные воздей ствия», «Реакция на стресс», «Адекватность оценки опасности».
г) вопросы на которые не ответили от 4 до 8 респондентов, т.е. 11% от общего числа респондентов. В их число вошли вопросы для оценки двух компонентов модели: «Запас времени», «Вегетативный субсиндром (во время событий)».
д) вопросы, на которые не ответили более 8 респондентов. В эту груп пу попали 4 компонента модели: «Вегетативный субсиндром (по оконча нии событий)» (не ответили 15 респондентов - 20%), «Вегетативный суб синдром (через некоторое время)» (не ответили 16 респондентов),
Проверка адекватности модели поведения оператора в экстремальной ситуации
Адекватность модели можно проверить на примере нескольких технологических ситуаций, для которых известна информация о поведении операторов, например, аварийные сценарии, отрабатываемые на полномасштабном тренажере (ПМТ). Отработка аварийных сценариев на ПМТ отличается от реальной ситуации с точки зрения стрессогенности. Однако инструкторы ПМТ имеют большой опыт тренировки самых разных операторов в течение многих лет и владеют информацией о поведении операторов в таких ситуациях и особенностях этих ситуаций.
В качестве источника информации о поведении операторов в экстремальной ситуации и о самой ситуации выступили инструкторы ПМТ учебно-тренировочного центра Ленинградской АЭС (ЛАЭС), заполнившие анкету, по форме аналогичную той, которая использовалась в основном опросе. Однако, в отличие от исходной, в анкете, использованной для проверки адекватности полученной модели, экспертам предлагается ответить лишь на 19 из 39 вопросов, среди которых 8 вопросов, направленных на оценку 8 отобранных главных компонентов модели (входные параметры); 5 вопросов для оценки четырех ФРС и одной ИХ, не вошедших в уравнение состояния модели, однако имеющих важное значение для исследования ситуации; 5 вопросов, для оценки ПС и качества и эффективности деятельности.
Полученные экспертные оценки переводятся в баллы. Далее с помощью регрессионных уравнений состояния и выхода, вычисляются значения ПС («Эмоциональный субсиндром», «Вегетативный субсиндром», «Когнитивный субсиндром», «Субсиндром изменения общения») и, на их основе, значения показателей качества и эффективности деятельности («Число и характер ошибок», «Реальная опасность последствий», «Реальные экономические последствия»). Вычисленные значения и их интерпретации сравниваются с ответами экспертов.
Были проанализированы 4 аварийных сценария, отрабатываемые на ПМТЛАЭС: 1. Ложное открытие и непосадка одного главного предохранительного клапана (ГПК); 2. Несанкционированное перемещение стержня системы управления и защиты (СУЗ) из активной зоны; 3. Отключение турбогенератора (ТГ) защитой от внутренних повреждений генератора; 4. Разрыв технологического канала (ТК). В табл. 4.1 приведены результаты анкетирования и результаты расчетов для каждого из 4 сценариев На основании экспертных оценок и расчетов можно сделать следующие выводы.
Наиболее стрессогенной является технологическая ситуация «Несанкционированное перемещение стержня СУЗ из активной зоны» (второй сценарий). Несмотря на то, что ее сложность ниже средней, операторы испытывают серьезный стресс. Вероятность ошибки также очень высока. Для данной ситуации мнение экспертов и результаты расчетов полностью совпали.
Первый сценарий по расчетам не является стрессогенным, хотя и отмечаются проявления эмоционального и вегетативного синдромов, но их значения низки и они оказывают скорее положительное тонизирующее воздействие.
Для третьего и четвертого сценария отмечается возникновение стресса у операторов, а также возможность ошибочных действий.
Кроме того, перечисленные сценарии были исследованы с помощью методики иерархического анализа задач (данное исследование выполнялось международной группой эргономистов в рамках проекта TACIS R1.04/96A «Модернизация панелей управления БЩУ» [44]). В результате анализа эксперты пришли к следующим выводам: по первому и третьему сценариям нет замечаний, касающихся стресса и стрессогенных факторов; по второму сценарию отмечается возможность возникновения стресса на этапе выхода из ситуации; по четвертому сценарию лавинообразное появление аварийных сигналов, как визуальных, так и звуковых, вероятно создаст стрессогенную обстановку в течение первых минут развития аварии.
Эти выводы практически совпадают с выводами, полученными с помощью построенной модели, что свидетельствует о ее адекватности. Таким образом, предложенная модель поведения оператора в экстремальной ситуации позволяет оценить стрессогенность технологической ситуации и возможность ошибки оператора.
В гл. 3 выявлены компоненты модели (стрессоры), оказывающие наибольшее влияние на возникновение стресса и ошибок оператора. Но, чтобы понять, совпадает ли мнение и опыт операторов о негативном воздействии этих факторов, необходимо прояснить их действие на конкретных примерах реального БЩУ.
Для выявления проблем, характерных для работы операторов БЩУ, были проведены интервью с оперативным персоналом и инструкторами ПМТ ЛАЭС. Операторам были заданы вопросы, касающиеся конструкции БЩУ и аспектов деятельности, доставляющих им неудобства. Все вопросы предполагали открытые ответы. Интервью проводились на рабочих местах операторов: частично ПМТ, частично - на реальных БЩУ. Всего в интервью участвовал 21 оператор, качественный состав экспертов представлен в табл. 4.2. Интервью длительностью от 15 минут до 2 часов записывались на диктофон с последующей расшифровкой и интерпретацией текстов.
