2. Вопросы умственной работоспособности диспетчера

Если вопросы умственной работоспособности машиниста могут быть уже сейчас решены экспериментально и отчасти практически, анализ проблем, связанных с умственным утомлением диспетчера, представляет большие теоретические и экспериментальные трудности. Прежде всего возникли затруднения в методике "измерения" утомления. Это связано со сложностью процессов, порождающих состояние утомления, с многочисленностью симптомов, его характеризующих.

Как считает С. Г. Геллерштейн, симптомы утомления могут быть подразделены на прямые и косвенные. Прямыми симптомами можно считать те, которые непосредственно отражают состояние психофизиологических функций, активно участвующих в данной работе. Косвенными симптомами следует считать все те процессы, которые совершаются во время работы в организме и которые как бы отражают на себе состояние работоспособности человека. Например, человек, выполняющий какую-нибудь работу, требующую интенсивной умственной деятельности (диспетчер), начинает чувствовать, что ему стало труднее осуществлять оперативное планирование, и представление ситуации на управляемом объекте дается ему с известным напряжением. В данном случае снижение умственной деятельности представляет собой прямой симптом утомления.

Наряду с ослаблением умственной деятельности в организме диспетчера могут совершаться и другие изменения, например, понижается или повышается кровяное давление, учащается или замедляется сердечная деятельность, изменяется в определенную сторону дыхание и т. д. Это - косвенные симптомы утомления.

Чрезвычайно трудно в каждом отдельном случае установить, как физиологические процессы связаны с той или иной работой; лишь длительное наблюдение и специальные эксперименты могут раскрыть эту связь. Следовательно, такие процессы могут быть отнесены к косвенным симптомам утомления только в том случае, если точно доказано, что их изменение постоянно и определенным образом сопровождает состояние работоспособности организма.

Соответственно и методы симптоматического измерения утомления можно подразделить на методы прямые, т. е. регистрирующие психофизиологические функции, непосредственно занятые в процессе труда, и методы косвенные, т. е. учитывающие различные побочные явления в организме. Необходимо подчеркнуть, что большая часть психологических методов измерения утомления относится к прямым методам. Большая часть физиологических методов является методами косвенными.

Прямые методы могут применяться двояко. Так, испытуемому дается задание, требующее определенной деятельности, и затем на протяжении более или менее длительного отрезка времени прослеживается динамика его выполнения. Например, учащимся предлагается в течение нескольких часов складывать числа; об утомлении судят по результатам их работы. Такой психологический метод называется методом "текущей работы". Такое же задание можно предлагать работающему человеку для выполнения в течение короткого промежутка времени в разные часы рабочего дня. Затем можно построить кривую выполнения задания за эти периоды, которая даст представление о колебании соответствующих психологических функций на протяжении рабочего дня. Такой метод носит название метода "проб".

Что касается косвенных, т. е. физиологических методов исследования утомления, то чаще всего они сводятся к снятию физиологических функциональных "проб" в разные периоды рабочего дня.

Для исследования умственной утомляемости удобны бланковые психологические методы (тесты), которые просты и не требуют сложной аппаратуры. Примером такого рода тестов могут служить таблица Анфимова (корректурный метод) и тест на складывание чисел (Крепелина - Шульце).

Для исследования с помощью корректурного метода изготовляют бланки с рядами букв. Задание испытуемому состоит в том, чтобы он определенным образом, как можно быстрее зачеркивал (или подчеркивал) ту или иную букву, не пропуская ни одной и не ошибаясь.

Для выполнения теста Шульце используют бланки со столбиками однозначных цифр. Проведение опыта состоит в следующем: по сигналу испытуемые складывают эти однозначные числа, подписывая сумму (без десятков) под каждой парой слагаемых. В обоих методиках каждую минуту по сигналу испытуемые отмечают чертой то место, где их застал сигнал, и продолжают работать дальше.

Таким образом можно учесть качественные и количественные результаты выполнения тестов в различные периоды времени.

В связи с развитием электронной биометрической аппаратуры возникли очень чувствительные методы регистрации различных функций организма. Как оказалось, состояние некоторых физиологических функций дает представление о психологическом состоянии человека, о его эмоциональном напряжении. Опыт авиационной и космической медицины показал, что эти методы могут с успехом использоваться для регистрации сдвигов в организме, происшедших под влиянием утомления.

Первым исследованием, посвященным экспериментальному изучению утомления представителей диспетчерских профессий, была работа психологической лаборатории Пермской дороги (руководитель А. П. Шушаков), которая проводилась на станциях Вятка и Свердловск. Объектом исследования была утомляемость дежурных по станции (ДСП). Для сравнения была исследована также утомляемость группы работников главной конторы управления дороги.

Дежурные по станциям Свердловск и Вятка, а также лица конторского труда исследовались до и после работы тремя психологическими методами.

1. Выполнение простых арифметических действий над группами двузначных чисел - суммирование и проверка уже готовой суммы:

Всего давалось 20 колонок цифр, с которыми испытуемые работали в течение 2 мин.

2. Вычеркивание букв "а" и "А" в связном тексте в течение 3 мин. Этот метод является модификацией корректурного метода, который в настоящее время осуществляется посредством таблиц Анфимова.

3. Метод исследования концентрации внимания, который выполнялся следующим образом. На одной стороне листа печатались колонкой 40 различных пятизначных чисел, на обороте - 160 пятизначных чисел, среди которых помещались вразброс 40 чисел, напечатанных на первой стороне. В ходе эксперимента испытуемый должен был посмотреть и запомнить последовательно каждое число лицевой стороны листа, затем перевернуть лист, найти это число среди 160 чисел и подчеркнуть, после чего искать следующее число и т. д. Опыт длился 5 мин.

Для каждого опыта предлагались различные суммы, тексты и числа. После опыта выяснялись для двух первых методов точность и продуктивность работы, а для третьего метода учитывалась только продуктивность. В ходе исследования было обнаружено, что третий метод оказался адекватным регистрации характерного для дежурных по станции умственного утомления. Снижение продуктивности умственной деятельности после дежурства на 20%, обнаруженное при использовании этого метода, следует объяснить, по-видимому, тем, что он обращен к психологическим функциям зрительной памяти и концентрации внимания, которые испытывают большую нагрузку в ходе профессиональной деятельности.

Большой интерес представляют полученные в ходе исследования материалы, позволяющие дать сравнительную характеристику напряженности двух видов умственного труда - оперативного и конторского.

Сопоставляя окончательные данные изменения уровней психологической деятельности по каждому методу в отдельности, А. П. Шушаков отмечает, что у дежурных по станции по сравнению с работниками управления уровень психической деятельности падает:

при использовании метода арифметических действий - точность в 2,4 раза, продуктивность в 2 раза; при использовании метода вычеркивания букв - точность в 4 раза, продуктивность в 5 раз;

по третьему методу - продуктивность в 5 раз.

Приведенные данные показывают, что оперативный умственный труд, непосредственно вплетенный в процесс производства, представляет собой значительно большую нагрузку на центральную нервную систему, чем деятельность конторского работника.

Результаты этих исследований могут иметь значение для решения режимных и тарифно-нормировочных вопросов, связанных с оценкой сложности различных видов умственного труда.

Необходимо, однако, отметить, что в настоящее время нет еще надежных методов, позволяющих измерять умственную загрузку диспетчера в абсолютных величинах. Разработка методов такого рода является чрезвычайно важной научной задачей, пути решения которой еще недостаточно ясны. Вместе с тем в практике нормирования и организации труда часто возникают вопросы, для разработки которых необходимо сравнение сложности производственного умственного труда на разных объектах. И здесь нужны методы сравнительной оценки самого процесса управления, его напряженности, сложности структуры составляющих его действий. Для решения этих вопросов может иметь значение та объективная регистрация умственных операций работника, связанного с управлением сложным производственным объектом, которая была предложена в первой главе.

Сравнительная оценка сложности умственных операций может иметь большое практическое значение для организации труда работников движения, так как она позволяет более или менее точно сравнивать труд организаторов движения на различных объектах с точки зрения объема фактически проведенной работы. Такого рода оценка производится обычно по производственным показателям; в данном случае она будет выражаться в количестве обработанных поездов, вагонов и в других технологических показателях. Оценка, единицей которой является производственная операция, в принципе та же, что и при сравнении труда рабочих, занятых физическим трудом. Однако между физическими операциями и операциями умственными, связанными с управлением, существует с качественной точки зрения принципиальная разница. Поэтому неверно подходить к умственным трудовым операциям с той же меркой, что и к операциям физического труда.

В силу большой сложности и тонкости умственных операций необходимо учитывать не только произведенную продукцию, но и состав операций, а также специфические условия, в которых они протекают. Анализ показывает, что одна и та же умственная операция предъявляет к исполняющему ее человеку различные требования в зависимости от условий. Известно, что физические операции обычно не имеют такого рода сложных условий, так как при техническом прогрессе основной тенденцией в отношении физических операций являются их расчленение и максимальное упрощение. В то же время с усложнением производственного процесса и развитием техники действия по управлению промышленным предприятием и транспортными объектами становятся все более и более сложными.

В практике железнодорожного транспорта имеются примеры неправильной оценки умственной деятельности организаторов движения, занятых на разных объектах. Типичным примером может служить сравнительная оценка труда дежурного по тупиковой пассажирской станции I класса и труда дежурного по станции III класса, расположенной на том же направлении и имеющей маневровую работу и подъездные пути. Станция III класса принимает, отправляет или пропускает сходу все пассажирские поезда, отправляемые с тупиковой пассажирской станции и, кроме того, грузовые поезда, которые не доходят до пассажирской станции. Следовательно, объем поездной работы или, иначе, количество операций на станции III класса больше, чем на тупиковой станции.

Разница же между работой дежурных на этих станциях не только количественная, но и качественная. На станции III класса производится маневровая работа, операции которой не регламентированы графиком движения. С другой стороны, операции по пропуску транзитных поездов должны быть совмещены с операциями по маневровой работе, что в свою очередь осложняет деятельность дежурных. Кроме того, поскольку маневровые передвижения происходят, как правило, по обеим сторонам главных путей, возникает необходимость перевода динамических единиц с одной стороны станции на другую через эти пути, т. е. неизбежно возникает необходимость в перекрещивании операций.

Таким образом, с точки зрения условий протекания управленческих операций, работа ДСП на станции III класса значительно сложнее, чем на тупиковой пассажирской станции I класса.

Этот пример достаточно отчетливо иллюстрирует принципиальную неверность оценки деятельности по управлению, не учитывающей реальной сложности умственных операций, их количественного и качественного состава, условий протекания. Не классность станции, а реальный производственный умственный труд должен при этом браться за основу.

Нами была сделана попытка произвести сравнительный анализ загрузки дежурного по станции на основе наблюдения и объективной регистрации его деятельности на десяти станциях различной напряженности. На указанных десяти станциях регистрировалась деятельность 39 дежурных; общая длительность рабочего времени, в течение которого осуществлялась регистрация, составила 468 ч. Результаты обследования приведены в табл. 16.

Здесь необходимо оговориться, что в силу ограниченности времени работы на каждой станции не производился детальный анализ каждой операции, а брались различные виды внешних действий.

Вначале загрузка дежурного подсчитывалась по числу действий за смену по материалам хронометража, проведенного методом символической фиксации действий. Этот материал показывает значительную вариабильность нагрузки на разных станциях (от 743 до 1419 действий за смену). Однако, как указывалось выше, материал, собранный с помощью подсчета действий, не учитывает некоторых моментов, необходимых для более точного определения загрузки, в частности не учитывает сложности действий.

Таблица 16

Поэтому наряду с подсчетом числа действий была предложена система балльной оценки операций.

Количество баллов на различные действия было распределено следующим образом. За вспомогательное действие (подход к окну, подсветка, отдельные манипуляции с пультом, телефонные разговоры) - по одному баллу. За прокладывание каждого маршрута как основное ответственное действие - по 2 балла. За прокладывание одновременных маршрутов - по 3 балла. Действие, связанное со значительным нервным напряжением (разделка и отмена маршрутов), оценивалось в 3 балла.

Протоколы хронометража были обработаны с учетом этих оценок. Полученные материалы показали, что балльная оценка вносит существенные коррективы и более точно отражает действительную загрузку дежурного по станции (см. графу 3 табл. 16).

Как следует из этой таблицы, количество действий ДСП на станции № 5 составляет 1 259, т. е. значительно больше, чем на станции № 1 (864). В то же время наблюдения за работой дежурного и структура его операций показали, что работа на станции № 1 не менее сложна, чем работа на станции № 5. При сравнении же балльной оценки загрузки разница между ними не столь значительна (№ 1 - 1 545 баллов, № 5 - 1491 балл).

Серьезные преимущества балльной оценки перед подсчетом действий сказываются и при сравнении загрузки ДСП станции № 5 и станции № 9. Количество действий за смену на станции № 9-1419, т. е. оно всего на 12% отличается от количества действий на станции № 5 (1259). Однако сравнительный анализ деятельности ДСП на этих станциях, проведенный на основе наблюдений и сравнения структуры деятельности, показывал значительно большую сложность работы на станции № 9. Это подтверждает балльная оценка работы ДСП этой станции, которая достигает 2 466 баллов (на станции № 5 она составляет 1 491, т. е. меньше почти на 40%).

Приведенные факты показывают, что в основу определения загрузки ДСП может быть положена балльная оценка сложности работы.

Разумеется, приведенное определение сравнительной умственной загрузки человека при управлении большими системами можно рассматривать лишь как некоторый пример. При анализе какого-либо другого вида труда описанный методический подход может быть существенно модифицирован на основе конкретного анализа конкретного вида трудовой деятельности, которую необходимо исследовать и оценить. Кроме того, всегда необходимо иметь в виду то обстоятельство, что это лишь относительная оценка производственной умственной загрузки и что окончательное решение проблемы нормирования труда связано с разработкой методов, точно измеряющих нервно-психическое напряжение, обычно возникающее в ходе управления большими системами.

Тем не менее предварительный способ сравнения трудности работы на различных объектах может дать определенный материал для решения некоторых практических вопросов. Есть основания думать, что такая оценка умственного труда, основанная на объективной регистрации действий и их балльной оценке, может использоваться для многих профессий, связанных с дистанционным управлением производственными процессами.

Для обоснования системы балльной оценки сложности диспетчерского умственного труда необходима классификация производственных умственных операций диспетчера по степени их сложности. Такая классификация была составлена на примере анализа деятельности дежурного по станции. Несмотря на ее предварительный характер, классификация эта может быть использована для определения степени умственной загрузки различных профессий железнодорожной диспетчеризации.

Все операции дежурного по станции можно разделить на две основные группы:

1) операции, программа которых дана заранее;

2) операции, выполняемые дежурным по программе, составленной им самим в процессе деятельности.

Первая группа операций - это работа по прокладыванию маршрутов приема, отправления, пропуска поездов, следующих по графику, который и является программой деятельности. Примером таких операций может служить выдержка из протокола хронометража (табл. 17).

Работа дежурного в этом случае, как видно из выдержки, строится по жесткой схеме, в которой предусматриваются все звенья операции: время появления поезда, пути для приема поезда, порядок информации соседним станциям. Роль психической деятельности сводится в этом случае к проверке свободности необходимых для выполнения операций путей, а также в прослеживании движения поезда по маршруту. Такая схема деятельности, в которой строго предусмотрена последовательность выполнения всех действий, в кибернетике носит название логической схемы или алгоритма. Поэтому такого рода операции дежурного можно назвать алгоритмическими.

Понятие "алгоритмическая" подчеркивает то обстоятельство, что структура операции складывается из известных действий.

Алгоритмические операции в свою очередь могут быть подразделены на несколько видов, которые отличаются друг от друга по степени сложности. Так, существует определенная разница между работой с поездами, предусмотренными графиком, и поездами, следующими вне его. Разница эта заключается в том, что операции с поездами первой группы повторяются от смены к смене. Дежурный в течение длительного времени выполняет операции в одно и то же время и точно знает, когда должна поступить информация об этих поездах. В результате у дежурного вырабатывается определенный стереотип, который облегчает работу. Поскольку вся маневровая работа планируется дежурным с учетом поездной работы, то поезда, следующие по графику, легко могут быть учтены.

Поезда, следующие вне графика, вызывают в деятельности дежурного значительно большее напряжение в силу того, что он их не ждет и должен сразу же после поступления информации о необходимости приема спланировать всю станционную работу в соответствии с характеристиками внеграфикового поезда. Осложнение здесь возникает из-за отсутствия стереотипа и необходимости внесения изменений в станционную работу.

Таблица 17

Совсем другой характер носит труд дежурных по станции в тех случаях, когда поезда не включены в расчетный график и требуют для работы с ними составления совершенно новой, не предусмотренной расписанием схемы деятельности или нового алгоритма. К таким поездам, требующим от дежурного составления нового алгоритма, относятся сборные и вывозные.

О сборном поезде ДСП узнает за час-два до прибытия. За это время дежурный продумывает план маневровой работы на станции, информирует стрелочников о характере маневров, организует грузчиков для погрузки и выгрузки сборно-раздаточного вагона и проверяет готовность загруженных на станции вагонов к прицепке. В ходе этой организационной работы и анализа ситуации на станции составляется схема, план предстоящей операции, которая начинает развертываться после прибытия поезда.

Вывозной поезд назначается диспетчером для вывоза порожняка со всех станций диспетчерского участка. Работа с вывозным поездом на станции строится следующим образом. После получения от диспетчера информации о следовании вывозного поезда дежурный проверяет наличие на станции порожних вагонов и, если они имеются, выясняет их расположение на станционных путях.

Для перевода вагонов на один путь и образования группы вагонов, которая должна быть прицеплена к вывозному поезду, ДСП составляет план. При этом он учитывает, с одной стороны, время, которое имеется в его распоряжении до прибытия поезда, с другой - необходимость накопления порожних вагонов на таком пути, с которого они быстрее всего могут быть прицеплены к прибывающему поезду. Часто бывает, что порожние вагоны расположены по обеим сторонам главных путей в четном и нечетном маневровых парках. Это делает необходимым перевод вагонов из одного парка в другой через главные пути, для чего ДСП, помимо указанных обстоятельств, должен соотнести планируемую маневровую работу с поездной таким образом, чтобы не задерживать поезда, следующие по главным путям.

Операция с вывозным поездом предполагает, следовательно, составление самим дежурным плана работы станции; ДСП в этом случае должен сам составить себе программу деятельности и лишь потом ее осуществлять.

Аналогично строится работа по расформированию прибывшего состава, различные вагоны которого должны быть доставлены по подъездным станционным путям клиентам станции (заводам, фабрикам, портам и т. д.). Дежурный, получив информацию о том, из каких вагонов состоит поезд, и зная, какие из них предназначены тому или иному клиенту, составляет на основе такого анализа план расформирования поезда и развоза вагонов по подъездным путям. Так как обычно вагоны одного клиента находятся в разных частях поезда, то для формирования подачи из этих вагонов необходимо производить "выкидку", т. е. нужные вагоны выводить из состава и устанавливать на определенный путь, расположенный ближе всего к клиенту. Эта работа также строится на основе плана, составленного в ходе анализа условий и требований задачи, в котором должна быть учтена вся остальная поездная и маневровая работа станции.

Таким образом, различие между алгоритмическими и неалгоритмическими операциями выступает прежде всего в части основного, исходного компонента умственной операции - составления плана. В одном случае (алгоритмические операции) план строится с опорой на заранее данную программу, в другом - формируется самим работником, причем этот процесс формирования плана проходит в условиях жесткого лимита времени.

Различие между видами операций имеется не только в отношении плана, но и в отношении второго компонента умственной операции - прослеживания.

Одним из факторов, значительно осложняющих деятельность прослеживания, является длительность неалгоритмической операции. Если операции, связанные с приемом и отправлением, например, пригородных электропоездов, длятся менее 1-1,5 мин, то операция по расформированию поезда и развозу грузов по клиентам может длиться более часа. В течение всего времени дежурный должен неослабно следить за выполнением операции и быть готовым в любую минуту включиться в работу по устранению разного рода помех.

Фактор длительности операции не является единственным или основным фактором, осложняющим компонент прослеживания. Основным здесь является то, что она состоит из цепи отдельных перемещений маневрового локомотива с вагонами; каждое из этих перемещений, будучи звеном в структуре операции, требует всей совокупности действий, которая необходима для осуществления целой алгоритмической операции по приему и отправлению поезда (получение информации, проверка условий, прокладывание маршрута). Совершенно естественно, что при большом количестве такого рода звеньев вероятным является возникновение разного рода неполадок, которые, нарушив течение одного из звеньев операции, могут задержать выполнение всей операции в целом. Поэтому процесс наблюдения за осуществлением операции должен намного опережать ее течение и через анализ ситуации выявлять признаки, показывающие на возможность осложнения, чтобы своевременно принять меры к устранению задержки движения.

Как уже отмечалось, одним из обстоятельств, сближающих умственную операцию в больших системах с другими видами производственных операций, является ее цикличность. Однако наряду с чертами сходства диспетчерские операции обладают рядом свойств, существенным образом отличающих их по характеру протекания от сенсомоторных операций. Так, характерной чертой протекания операции, связанной с организацией движения поездов, является расчлененность во времени составляющих ее звеньев. От получения сообщения о выходе поезда с соседней станции до подхода его к входному сигналу проходит более или менее значительное время. Определенное время проходит и с момента прокладывания маршрута приема до прокладывания маршрута отправления.

На выдержке из хронометража (табл. 17) отчетливо видна расчлененность во времени отдельных звеньев операции. Например, длительность поездной операции № 1 на этой выдержке - 12 мин, в течение которых произошло два телефонных разговора и два нажатия на кнопки пульта управления. Расчлененными по времени могут быть не только отраженные при хронометраже внешние звенья, но и внутренние акты планирования и прослеживания, относимые к одному производственному циклу, к одной операции. Например, между приемом и отправлением пассажирского поезда дальнего следования имеется период стоянки, во время которой действия прекращены, но операция не закончена.

Еще отчетливее выступает момент разрыва звеньев в сложной неалгоритмической операции, состоящей из нескольких актов маневровой работы. Так, при переводе отцепа из одного маневрового парка в другой, если через станцию движется на проход пассажирский поезд, операция прерывается до освобождения главных станционных путей. Этот момент разрыва звеньев одной операции осложняет деятельность дежурного, вызывая специфическое напряжение, порожденное, по-видимому, незавершенностью структуры действия.

Другой характерной чертой диспетчерской операции, существенно отличающей ее от основной массы трудовых действий, является отсутствие ритма. Если обычные трудовые операции подчинены определенному ритму, то операции дежурного по станции протекают с различными временными интервалами и длительность их различна. Это вполне понятно, если учесть, что при составлении графика движения поездов такая особенность, как ритм их движения, не может учитываться.

Отсутствие ритма в работе организаторов движения поездов не означает, однако, что их деятельность беспорядочна во временном отношении. В основе ее лежит график движения поездов, которым диспетчер и дежурный по станции руководствуются и в соответствии с которым протекают их трудовые операции. Следовательно, график движения поездов упорядочивает деятельность во временном отношении. И подобно тому, как неритмичные сенсомоторные действия более затруднительны, чем ритмичные, операции ДСП, не входящие в график, более сложны.

Рассмотрение операций дежурного по станции с точки зрения психологии существенно не только для собственно психологического анализа профессий. Такого рода рассмотрение может иметь известное значение для практики главным образом в отношении оценки сложности умственного труда человека-регулятора, занятого на том или ином объекте. Именно анализ операций, их состава, различных условий протекания дает основание для постановки вопроса о научно обоснованном нормировании производственного умственного труда. Решение этого важного, в настоящее время уже вполне назревшего вопроса возможно лишь в ходе экспериментального исследования по выяснению влияния различных операций на человека. Однако уже сейчас на основе анализа можно наметить некоторые принципиальные пути в этом отношении. Например, предложить следующую предварительную классификацию операций дежурного по станции в зависимости от степени трудности их выполнения.

а) Операция отдельная, изолированная от других операций. Такие операции чаще всего бывают в работе небольших промежуточных станций на участках с незначительной интенсивностью движения поездов. В этом случае прием и отправление одного поезда отделены значительным промежутком времени от приема и отправления другого поезда. Здесь фактор временного разрыва играет положительную роль, поскольку это разрыв между законченными отдельными операциями, не между звеньями одной операции.

Естественно, что и в этом случае имеется условие, которое создает