Особенности биотехнических систем

Рассматривая авиационно-транспортную систему (АТС) и ее подсистемы как биотехническую (т. е. человеко-машинную) систему, можно констатировать, что существует тесная функциональная взаимосвязь человека и машины. В каждой биотехнической подсистеме АТС существуют свои особенности, свое влияние на безопасность полетов. Чрезвычайно важным моментом является рациональное разделение функций между человеком и машиной с учетом этих специфических особенностей, особенно если управление теми или иными процессами происходит в «реальном масштабе времени».

В области отбора информации человек превосходит машину (в распознавании запахов, фиксации изменения звука, изменения метеообстановки и пр.).

В области переработки информации человек также имеет множество преимуществ (представление отдельных явлений, распознавание сложившейся непредвиденной ситуации, прогноз ее развития, распознавание образов и пр.).

Однако по точности и скорости переработки информации автоматические устройства превосходят человека. Кроме того, они не подвержены страху, утомлению, иллюзиям, чувству опасности.

По мере развития уровней автоматизации процессов в биотехнических системах границы ответственности за принятие решений между человеком и машиной периодически пересматриваются.

Чем выше личностные качества и совершеннее свойства психики человека, тем выше его функциональная эффективность (ФЭ) в процессе функционирования биотехнической системы. ФЭ человека определяется многими факторами, в том числе личностными: психоэмоциональной восприимчивостью; утомляемостью; скоростью реакции на внешние раздражители; уровнем профессиональных знаний, умений и навыков; дисциплинированностью, чувством долга; ответственностью. Таким образом, с точки зрения влияния человека на функциональную эффективность и надежность АТС в целом, можно выделить такие факторы, как неудовлетворительное психофизиологическое состояние человека; низкий профессиональный уровень; низкий уровень дисциплины; способность (склонность) ошибаться (принимать неверные, ошибочные решения).

Характеристика аварийных факторов в биотехнических системах АТС. Авиационные происшествия практически никогда не бывают следствием какой-либо отдельной причины. Обычно они происходят в результате нескольких разных причин как связанной цепи событий.

Взятые поодиночке анализируемые причинные факторы (аварийные факторы/причины) могут показаться несущественными, но в совокупности с другими они способны составить последовательность внешне не связанных друг с другом событий, которые приводят к АП. Таким образом, предотвращение АП состоит в выявлении и устранении таких причин (причинных факторов, аварийных факторов) до того, как замкнется последнее звено в упомянутой цепи событий.

АФ группируются вокруг трех основных объектов (или элементов) биотехнической системы: человека, машины, окружающей среды.

Человек. Общеизвестно, что в течение многих лет каждые три из четырех АП происходили в результате ошибочной деятельности человека, которая обычно рассматривалась как «ошибка пилота». Термин «ошибка пилота» не несет позитивной нагрузки с точки зрения предотвращения АП; напротив, он оказывает обратный эффект потому, что с его помощью можно лишь определить, в каком месте системы произошел срыв, но не установить его причину. Сама природа человека такова, что он склонен ошибаться. Человеческие ошибки неизбежны. Чрезвычайно важно, чтобы все, кто причастен к эксплуатационной или управленческой деятельности в рамках АТС, воспринимали человеческую ошибку как неизбежность. Людей требуется видеть такими, какие они есть в действительности и делать все с учетом этой действительности. Однако сегодня человек во многих сферах незаменим. Он может быстро принимать единственно верные решения в сложных неадекватных условиях при отсутствии достаточной информации или неполно заданных целях, что и отличает его даже от самых совершенных автоматов.

Все люди имеют различающиеся психофизиологические данные. Не каждый человек соответствует той или иной профессии в силу своих психофизиологических свойств. Склонность или несклонность к профессии можно выявлять с помощью тестов. В настоящее время разработаны тесты, которые позволяют выявлять у человека определенные профессионально важные или опасные качества, опасные стратегии поведения, оперативного мышления и др.

Соответствующий психологический профиль, построенный через систему психологического тестирования, дает информацию для принятия корректирующих мер. Знание человека о себе – уже есть начало коррекции; знание о подчиненном позволяет руководителю выработать правильную стратегию поведения и контроля по отношению к нему.

Машина. АФ машины закладываются при конструировании, изготовлении, техническом обслуживании, ремонте. При создании современных ВС принимаются меры к тому, чтобы свести к минимуму влияние любого АФ. Проектирование охватывает системы, упрощающие задачи человека, предотвращающие ошибки и просчеты. Например, GPWS – система сигнализации о приближении к земле – позволила сократить количество АП.

В целях своевременного анализа и устранения отказов и дефектов системы и ее элементов существует система внесения отчетов. При этом используются также оценки различных количественных показателей. Например, для электронных устройств – это средняя наработка на отказ, для силовых установок ВС – число выключений на 100 тыс. ч эксплуатации и т. д.

При взаимодействии «машина – человек» учитываются эргономические аспекты. Например, раньше защищали человека от машины, сейчас приспосабливают машину к человеку. Серьезные проблемы решаются в области рационального разделения функций между человеком и машиной с учетом различных специфических особенностей.

Машина должна «прощать» и «смягчать» человеческие ошибки. В результате совершенствования всех этих процессов, а также комплексирования, дублирования, повышения надежности узлов и агрегатов AT, количество АП, связанных с отказами машины, уменьшается.

Окружающая среда. Окружающая среда рассматривается как состоящая из двух сфер: природной среды и искусственной среды, созданной человеком.

Элементы природной среды – это погода, рельеф и др. Их проявление в таких формах, как температура, ветер, дождь, лед, молнии, горы не зависит от воли человека.

Поскольку эти элементы представляют опасности, которые невозможно устранить, их необходимо избегать или принимать во внимание.

Например, ВС не должно попадать в нерасчетные условия.

Искусственная среда подразделяется на физическую и нефизическую.

Физическая среда включает в себя созданные человеком объекты, которые составляют одну из основ деятельности авиации. К ним относятся системы УВД; аэропорты; средства обеспечения СВЖ и посадки; оборудование аэродромов и другие материальные объекты и системы.

Нефизическая окружающая среда (или «системное обеспечение») включает процедурные компоненты, которые определяют, каким образом должна и будет функционировать та или иная система. Сюда входят национальные законы и другие правообразующие международные соглашения, директивные документы и положения, стандартные эксплуатационные правила, технологии работы диспетчера УВД, программы профессиональной подготовки и т. д.

Многие АФ подолгу сохраняются в окружающей среде, если ответственные лица не занимаются нововведениями, не находят выходов из конкретной ситуации или не обладают достаточными стимулами к принятию мер. Примерами АФ, присущими искусственной среде, могут служить препятствие в районе ВПП; неисправное оборудование в аэропорту или его отсутствие; ошибки или пропуски в аэронавигационных картах; несовершенные правила.

От взаимодействия человека, машины и окружающей среды зависит уровень безопасности. Он тем выше, чем больше соответствие между способностями человека и характеристиками машины. Безопасность подразумевает увязку всех трех компонентов биотехнической системы. Появление АФ в одном из них способно начать «цепную реакцию», ведущую к АП. Поэтому при устранении АФ в одном из элементов необходимо учитывать их воздействие на другие.

Концептуальная модель человеческого фактора. Для понимания человеческого фактора ИКАО предлагает использовать концептуальную модель SHELL по Хоукинсу, которая дает возможность наглядно представить необходимость сопряжения отдельных компонентов ЧФ. Аббревиатура SHELL составлена из начальных букв названий составных элементов: Software (установки – правила, символы и т. д.), Hardware (объект – машина), Environment (среда – обстановка, в которой должны взаимодействовать компоненты), Live ware (субъект – человек). Эта искусственная блок-диаграмма не отражает взаимосвязи между компонентами, которая находится вне рамок ЧФ (объект – объект; объект – среда; установки – объект) и рассматривается лишь как вспомогательное средство для понимания человеческого фактора. В данной модели совпадающие или не совпадающие границы блоков (интерфейсы) так же важны, как и характеристики самих блоков. Несовпадение границ может быть источником ошибок.