Проблемы надежности в рамках различных типов научной рациональности

Понять современное состояние проблемы надежности профессиональной деятельности в психологии позволяет рассмотрение ее основных приоритетов в рамках различных типов научной рациональности, хотя в течение достаточно продолжительного периода, предшествующего началу научной разработки проблемы надежности, она интуитивно ассоциировалась с отсутствием или минимизацией сбоев в функционировании как технических, так и социальных систем. Возникновение и первые экспериментальные исследования названной проблемы в рамках классического типа научной рациональности были связаны с применением понятия «надежность» преимущественно по отношению к техническим системам.

Первоначальное значение данное понятие и сопряженная с ним научно-техническая проблематика обрели в первое десятилетие после окончания Второй мировой войны. Оно стало объектом углубленных исследований прежде всего в радиоэлектронике, которая в это время активно развивалась [1]. Первоначальный опыт решения задач увеличения сроков бесперебойной реализации функций технических устройств, повышения запаса их прочности и т. п. уже был получен при создании различных технических устройств и сооружений. Фундаментальное осмысление с единых позиций и теоретическое описание проблематики надежности было осуществлено именно в рамках радиоэлектроники. А. А. Пископпель отмечает, что «отсутствие, с одной стороны, у вновь появившейся дисциплины какого-либо опыта, а с другой — специализированных средств для решения „надежностных“ задач — и стали побудительной причиной осознания предметного содержания и теоретического оформления проблемы и понятия надежности» [2].

В течение нескольких лет программы обеспечения технической надежности различных устройств прошли глубокую проработку. Созданы математическая, статистическая и физическая теории надежности, приняты их постулаты и допущения. Введены понятия «отказ», «заданная функция системы», «наработка», «режимы» и «условия» применения. Обоснована система свойств технического устройства, характеризующая его надежность, — это безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Определены их соотношения для конкретных условий производства и эксплуатации. Проработаны и практически применены процедуры обоснования параметров технических систем, оценивания и нормирования их надежности, моделирования надежности на различных этапах проектирования устройств, их хранения и эксплуатации.

По сути, разработка проблем надежности в рамках классического типа научной рациональности была осуществлена и продолжает осуществляться преимущественно в рамках технических дисциплин. Считается, что самостоятельная научная отрасль, изучающая проблемы надежности, дифференцировалась на стыке теории вероятностей и случайных процессов, математической логики, термодинамики, технической диагностики и др. [3]. В таком виде эта теория уже вполне могла быть применена в самых различных областях знаний от естественнонаучных до гуманитарных.

Уже к концу первой половины ХХ в. были сформулированы основы комплексной теории надежности, которые образовали научную основу и саму возможность создания теории надежности неклассического типа в рамках междисциплинарных исследований, естественных и гуманитарных наук. Следует отметить, что неклассическая междисциплинарность в решении проблемы надежности возникла не вдруг, отдельные источники говорят о том, что первые исследования по проблеме надежности человека при управлении техническими устройствами появились уже в начале ХХ в. в связи с созданием новых видов транспорта [3].

Изменение акцентов в рассмотрении проблематики в надежности и перенос ее в междисциплинарную плоскость переплетены еще с несколькими важными событиями, определившими новые приоритеты в развитии мировой науки.

Во-первых, с разработкой Центром баллистических исследований США в период с 1943 г. по 1946 г. первого в мире компьютера (программа Project PX), позволившего сделать качественный скачок в работе с информацией. Это открыло совершенно новые функциональные возможности, значительно увеличив требования к уровню профессионального образования и в целом к надежности эксплуатирующих их специалистов.

Во-вторых, с возникновением нового междисциплинарного подхода — кибернетики, провозглашенным, как принято считать, профессором математики Массачусетского технологического института Норбертом Винером в книге «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине» [4]. Основной задачей кибернетики стало исследование общих закономерностей процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и сообществах. Центральной категорией становится информация. Она реализуется в открытом цикле, включающем прием сигналов от объекта управления и значимых обстановочных факторов; их передачу и накопление в запоминающем устройстве; адресное востребование и обработку в программирующем устройстве; выдачу определенного результата. Результат машинной обработки, в зависимости от оцениваемой степени вариативности, сложности, тяжести возможных негативных последствий, мог быть реализован в виде: а) остановки и ожидания решения специалиста; б) рекомендации для оптимизации процесса; в) команды на выполнение определенных действий; г) непосредственного исполнительского действия с помощью быстродействующих вычислительных устройств. Как доказала история, использование этого подхода позволило существенно повысить качество управления, решение вопросов надежности сложных систем.

В-третьих, с развитием радиоэлектроники, некоторым удешевлением и значимым повышением надежности с ее элементной базой, основанной на полупроводниках (1948 г.) [5]. В начале 1950-х гг. в институте радиоинженеров США была создана первая секция надежности и контроля качества радиоэлектронной аппаратуры, стали выполняться многочисленные исследования, выпускаться ежеквартальные журналы, проводиться ежегодные симпозиумы по надежности. Все это позволило заменить человека автоматами при выполнении наиболее рутинных трудовых операций и требовало повышения профессионализма, психологической готовности и устойчивости эксплуатирующих их специалистов.

В-четвертых, с опубликованием в 1952 г. работы «Вероятностная логика и синтез надежных организмов из ненадежных компонент», где участник американского ядерного проекта Джон (Янош) фон Нейман теоретически обосновал возможность построения конструкции с требуемой степенью надежности из достаточного количества ненадежных элементов, что в дальнейшем легло в основу разработки структурных моделей современных компьютеров (так называемая архитектура фон Неймана) [6]. Это вылилось в развитие двух направлений в решении проблемы надежности системы «человек-техника» — информационно-управленческого (кибернетического) и социотехнического, реализация которых примерно в равной степени предполагала необходимость акцентирования внимания на профессиональной надежности специалиста. В этот период в США стали развиваться такие направления, как Human Factors, Human Engineering, Engineering Psychology, в рамках которых проводились исследования в области надежности систем «человек-машина» (СЧМ), что является первым опытом разработки проблем профессиональной надежности. В дальнейшем эти исследования приобретают все более целенаправленный и системный характер. Они плодотворно развиваются, решая комплексные прикладные задачи на основе тесного междисциплинарного взаимодействия передовых ученых в области инженерии, точных, естественных и гуманитарных наук.

Отечественная наука тоже постепенно включилась в мировой процесс, преодолев непонимание значимости проблемы надежности, а также основ и возможностей кибернетики в решении этой проблемы. Основные идеи кибернетического подхода встречаются в разработках отечественных ученых Н. А. Бернштейна и П. К. Анохина уже в 1930-х гг. Однако, с одной стороны, они не получили понимания в рассматриваемом контексте и поддержки научного сообщества; с другой — в силу отсутствия у разработчиков должной математической подготовки были лишены фундаментального математического обоснования. При всем этом отставание в научной проработке проблем человеческого компонента надежности уже накопилось. Так, только в 1958 г. проходит первая Всесоюзная конференция по надежности, на которой она определяется как свойство не только аппаратуры, но и системы «человек-техника» сохранять свои параметры в заданных пределах при данных условиях эксплуатации. Что касается исследования роли человека, было лишь отмечено, что проблематика надежности может быть распространена и на исследования в области биологии, медицины, психологии, теории информации, логики и т. п. В дальнейшем, в процессе решения проблем надежности при эксплуатации технических устройств в производстве, и особенно при решении оборонных задач, необходимость постановки проблемы надежности специалиста становилась все более очевидной.

Заявленный к исследованию и реализации в конце 1950 — начале 1960-х гг. масштабный информационноуправленческий, кибернетический подход с отчетливым содержанием в нем проблем надежности специалиста был предложен академиком А. И. Бергом в статье «Проблема номер один — надежность» (в журнале «Техника молодежи», 1960), где акцентировалось внимание на том, что надежность совместной работы человека и технического устройства является важнейшей научной проблемой. Он считал, что на тот момент обозначилось существенное отставание в учете надежности человеческой составляющей, это стало препятствием на пути полноценной реализации конструктивных возможностей современных технических устройств. В связи с этим он настойчиво рекомендовал специалистам в области физиологии и психологии труда совместно с конструкторами, технологами участвовать в работе по обеспечению нормального функционирования системы «человек-автомат» во всех возможных режимах.

Отечественные психологи Н. Д. Завалова, Б. Ф. Ломов, Н. Д. Небылицын, В. А. Пономаренко и др. включились в разработку этой проблемы, чем постулируется вхождение в период неклассической научной рациональности. Организационное оформление нового направления произошло в 1967 г. на I Всесоюзном симпозиуме «Надежность комплексных систем „человек-техника“», созванном по инициативе секции «Кибернетика и психология» Совета по кибернетике АН СССР и секции надежности ЛОП НТО Приборпрома. В дальнейшем им были обозначены некоторые наиболее актуальные на тот момент психологические проблемы:

• 1.    Ограниченность психических возможностей человека в восприятии, сохранении и переработке информации при взаимодействии с автоматами.

• 2.    Необходимость обеспечения надежной работы системы «человек-автомат» главным образом в случаях отклонения от нормы, когда человеку нужно быстро определиться, что именно предпринять для нормализации автоматизированного процесса.

• 3.    Надежность работы человека в стабильно сложных условиях.

• 4.    Систематизация показателей надежности работы человека в простых и сложных условиях.

• 5.    Надежность действия человека в условиях гораздо более строгих требований к умственному труду [7; 8].

Общая тенденция заключается в том, что в ходе научно-технического прогресса основные усилия конструкторов направлены на то, чтобы избавить человека от выполнения рутинных, несложных функций или операций, выходящих за рамки человеческих возможностей по критериям силы, выносливости, скорости и точности, и тем самым вывести эти технические устройства на новый уровень функционирования. Очень скоро техника достигала такого уровня, что человек уже не может конкурировать с ней с точки зрения упомянутых параметров. Эта роль постепенно нейтрализуется, и здесь его заменяют простые технические устройства. Вместе с тем сложная управленческая, контрольная и корректирующая роль оператора, обеспечивающая согласованную и бесперебойную работу всей технической системы в целом, выходит на первый план, став основным фактором риска и обеспечения надежности. При этом в отдельную научную проблему отечественной психологии превращаются задачи исследования особенностей и психологических детерминант успешности взаимодействия человека и аппаратуры; обоснования комплексов его действий в целостном функциональном цикле; профессионально психологического отбора; профессиональной подготовки (и не только с точки зрения овладения определенными знаниями, навыками и умениями, но и развития адекватного образа профессионального действия, необходимых профессионально значимых качеств личности) [8].

Подлинную междисциплинарность неклассического типа проблема надежности приобрела благодаря усилиям А. И. Берга, Н. Д. Заваловой, М. А. Котика, Б. Ф. Ломова, В. Д. Небылицына, Г. С. Никифорова, В. А. Пономаренко и др. Эти ученые обосновали не- избежность существенного изменения роли человека в реализации функций технических устройств по мере возрастания их сложности и технических возможностей, открыли новые направления в решении проблемы надежности. Решению этих задач посвящены фундаментальные научные исследования, проведенные в 1980-х гг. в рамках отечественной инженерной психологии.

В последние десятилетия проблема надежности продолжает разрабатываться в контексте антропотехниче-ских систем и начинает активно внедряться в сферу исследований человеческой деятельности вне зависимости от ее характера. Как справедливо отмечают В. А. Бодров, В. Я. Орлов, А. А. Пископпель, проблема надежности бурно развивается и за короткое время становится ведущей не только в технических науках, но и во многих других, в том числе гуманитарных. Проблемы надежности теперь рассматриваются комплексно в ситуациях предупреждения аварий, катастроф, чрезвычайных проишествий, связанных с гибелью людей и значительными экологическими последствиями [9].

Постулируется переход исследований проблемы надежности в рамки нового, постнеклассического типа научной рациональности. Его особенностью является не только очевидная междисциплинарность, но и психологическая приоритетность. Теперь объектом науки становятся «человекоразмерные системы», а в состав объясняющих положений включаются психологические и социальные аспекты.

Декларируется наличие двух возможных подходов, предполагающих различную степень углубления в психологическую проблематику: макро- и микроподход [10]. В первом случае человек и его психические качества рассматриваются как «черный ящик», внутреннее строение которого нам неизвестно и, в принципе, не лимитирует исследование. Ограниченность макроподхода состоит в том, что он в основном изучает внешние факторы, детерминирующие работу системы «человек-машина», учитывая человеческий фактор как на некую, однопорядковую с остальными факторами данность. Это не позволяет достаточно полно исследовать огромное число вариаций факторов риска, исходящих непосредственно от человека как центрального звена управления. Однако неоспоримо и то, что на первоначальных стадиях постнеклассического этапа изучения проблем надежности этот подход должен был доминировать. Исследование же с позиций микроподхода может быть успешно начато лишь после исследования и описания основных закономерностей взаимодействия менее вариативных элементов функционирующей системы.

Внимание исследователей теперь концентрируется на таких типах объектов, как сложные саморегулирующиеся и саморазвивающиеся системы деятельности, в которые человек включен не просто как элемент, даже центральный и управляющий, а как самостоятельная система, выполняющая автономные задачи с селективным интегрированием в деятельность имеющихся технических средств или без них. Надежность специалистов различного профиля рассматривается комплексно в про- фессиональной деятельности, которая характеризуется сложными взаимоотношениями, одновременно представленными в системах «человек-техника», «человек-среда», «человек-взаимодействующий человек», «человек-противодействующий человек» и др. Развивается новый «человекомерный» подход, который базируется на принципе системности. Теперь специалист позиционируется как «человек-профессиональная деятельность» (СЧПр), при этом имеется в виду не только его взаимодействие с каким-либо отдельным техническим устройством, но и с комплексом разнообразных технических устройств, предназначенных для реализации отдельных профессиональных функций; взаимодействием с широкой палитрой условий профессиональной деятельности; взаимодействием с содействующими и/или противодействующими субъектами той же профессиональной деятельности. Он, конечно, не противопоставляется подходам, разработанным и продолжающим развиваться в рамках предшествующих типов научной рациональности, но кардинально отличается тем, что исследования теперь касаются сложных «человекоразмерных систем» [11], характеризующихся открытостью и динамичным саморазвитием. Среди задач этого подхода — раскрытие реальной роли и функции психики в деятельности; определение как внешних, так и внутренних критериев надежности профессиональной деятельности; определение психологических закономерностей, механизмов и методов ее обеспечения.

Это требует новой методологии, учитывающей средовые, технические, биологические, интрапсихологиче-ские, социальные, аксиологические и другие факторы. Ее создание на современном этапе стало возможным благодаря как психологическим исследованиям, посвященным проникновению в суть психологических закономерностей и механизмов человеческой деятельности, разработке эффективных средств профессиональноличностного развития, так и серьезным достижениям в междисциплинарных областях, связанных с возможностью получения многоплановой информации о различных аспектах профессиональной деятельности, автоматизированной обработкой больших массивов полученных данных [3].

Среди исследований последних десятилетий, развивающих изучение проблем надежности как таковой и отдельных методов ее обеспечения, можно выделить изыскания В. М. Крука, В. П. Зинченко, Г. С. Никифорова, В. Ю. Рыбникова, А. А. Благинина и др. Создается собственный категориальный аппарат, расширяющий возможности исследования надежности человека в самых разных областях профессиональной деятельности, преодолевается механистический перенос технических терминов, критериев, методов оценки в область исследования человекоразмерных систем. Складываются целостные отраслевые направления: в спортивной психологии, где надежность понимается как совокупность функционального, психологического, биомеханического и социальнопедагогического уровней (Ю. М. Блудов, В. В. Давыдов, Т. Т. Джамгаров, В. Б. Кронберг, В. А. Плахтиенко и др.); в военной психологии, где рассматриваются психоло- гические проблемы надежности, связанные с оценкой деятельности операторов, обеспечения эффективности систем «человек-техника», управлением работой сложных технических и социальных систем (В. М. Войненко, Ю. Г. Фокин, В. Я. Орлов, В. А. Павленко и др.).

Итак, проблема надежности всегда занимала важнейшее место в обеспечении существования человеческой цивилизации на всех ее этапах. Развитие проблем, связанных с познанием закономерностей и обеспечением сохранения стабильности, неизменности требуемых параметров функционирования различных систем от элементарных технических до комплексных человекоразмерных в сложных условиях, прошло длинный исторический путь. Изучая этот путь через призму развития различных типов научной рациональности, можно постулировать ряд интересных тенденций [12].

В рамках первичного, классического типа научной рациональности наблюдается прочное закрепление категории надежности в областях, связанных с конструированием и эксплуатацией более или менее сложных технических устройств. Разрабатываются математические модели достижения надежности технических устройств, определяются структура и содержание этого понятия, критерии оценивания, основные средства и способы обеспечения надежности. Приходит осознание того, что без высокой надежности все остальные характеристики устройства теряют значимость. Проблема надежности человека в данном контексте практически не рассматривается.

Однако по мере усложнения технических устройств и появления комплексных СЧМ возникла острая необходимость учета возможностей человека как элемента этой системы. Наблюдался постепенный перенос акцентов в достижении надежности в область междисциплинарных психологических исследований. В различных ситуациях человек мог выступить как элемент, повышающий надежность СЧМ, и как дополнительный элемент ненадежности, способствующий возникновению отказов. Противоречие, вызванное большой потребностью в психологических знаниях в этой области и их фактическим отсутствием, дало мощный толчок исследованиям как за рубежом, так и в Советском Союзе. Исследования того периода носили ярко выраженный комплексный и междисциплинарный характер, приобрели все признаки восхождения к неклассическому типу научной рациональности.

Сегодня психология надежности занимает все более широкое научное пространство и уже связана не только с разработкой проблем обеспечения эффективности взаимодействия человека с техническими системами, но и с системами «человек-среда», «человек-человек» в самых различных вариантах и сочетаниях. Наблюдаются все признаки перехода проблемы надежности на уровень постнеклассического типа научной рациональности. Надежность специалиста становится системообразующей категорией, позволяющей исследовать, оценивать и обеспечивать деятельность человека в самых различных сферах.

При этом классический и неклассический типы научной рациональности не исчерпали своих возможностей и продолжают развиваться в рамках как отдельных научных дисциплин, так и комплексных междисциплинарных исследований. Общая тенденция характеризуется осознанием необходимости изучения человека как стержневого компонента обеспечения надежности в любом ее профессиональном контексте.