科学技术过程,是使之成为生产力的重要转变。由于生产过程的机械化和自动化,工业、农业和交通运输电气化,原子能利用,计算技术在生产中的广泛采用,创造了新的劳动手段和方法,提高了劳动生产率。
现代控制技术改变了人类活动的条件和内容,它在生产过程中的作用和功能,引出了与各种心理科学领域(从生理心理学到社会心理学)有关的许多其它问题。本文仅限于涉及到技术心理学方面的一些问题——技术和心理科学交叉中感兴趣的知识范畴。
各种技术装备以及这些设备的操纵与控制取代了作为劳动的主体的人的主要功能。因此,导致了脑力劳动与体力劳动之间的相互关系的新变化,即人的脑力(广义而论,即心理的)活动的工作量逐渐加大。
人们可以看到生产活动的某种确定的条件和特性变化的总趋势。
首先,随着技术的发展,对象和过程(及其参数)不断地加多,这些都是由人来控制的,且都是同时进行的。这意味着,通过人发出的信息流在不断增大。例如,在飞机驾驶舱的仪表,在三十年时间里增加了10倍;而完成某项作业的时间却缩短到5~7倍。这时,若不解决信息量日益加大同人可能接受的限度之间的协调问题,就会导致人类活动的紧张度达到极限值。为此,应研究感觉、注意力、记忆力和思维的特性与规律性,即心理过程。
其次,扩大由人来控制的过程速度的范围。有时,人不得不控制那些具有极高速度的过程。这时,人必须同时接受和传递信息,并在一瞬间完成不同的动作,这个瞬间往往只有几秒钟甚至更短。按照心理学的观点,飞行员必须确定出飞机在空中的位置并完成规定的动作时间间隔总共才1.35秒。铁路高峰编组场的操纵人员有时在2~3秒内不得不变换5~6次,延误操作时间0.5~0.7秒,就会造成重大事故、显然,在这种情况下,人必须充分地调动自己心理方面的潜力。
然而,在现代化生产中,也还存在另外一种运动非常缓慢的控制调节工作,这里,人们长时间进行枯燥乏味的观察,易于分散人们的注意力,使工作能力降低。当,遇到突如其来的信号时,不能适应有节奏的动作而发生差错。
第三,掌握现代技术的人通常是在极其复杂条件下进行工作:气压忽升忽降,温度时高时低,还有噪音、振动、超重和失重以及处在封闭的有限空间里,等等。这些,无疑会给人的心理过程与状态带来一定的影响。例如,在失重状态下,人对空间和时间的感觉受到干扰,会产生错觉,动作配合出现失调。在非正常情况下,如进入宇宙或出现事故,人的情绪易于激动和紧张,导致活动的紊乱。这时,记忆力和注意力的范围将缩小,杂念也随之出现。
第四,技术人员无法直接观察到控制过程。在人与控制对象之间,仿佛插入了一个技术装备系统。人们能够接受信息是借助于仪表等,他们掌握的控制过程只是信息的模型。人们不能把反映在仪表上的信号直接辨认出来,而必须作一种转换的判读,这是极为紧张的心理活动。假如信息模型的建立不考虑知觉、记忆和思维等因素的规律和特点,会增加人们在工作中的困难和负担。
在建立信息模型和反映信息手段的时候,需要有下列的联系链条的环节:控制的对象(或中介)——信息模型——知觉和人对这个模型思维的转换。链条的第一个环节属于技术科学,第二个属于心理学。无论第一个环节(控制对象——信息模型)研究得怎样深入,如果第二个环节(模型——人对它的理解)搞得一团糟的话,那么整个系统的有效性和可靠性仍然是不高的。最终的结果是取决于这两个环节的协调发展,这项协调工作,需要工程技术人员同心理学家共同努力。
在心理学上,选择某种信息传递方法的问题,是很严格的。在控制领域内,采用了能迅速对信息进行精细加工和变换的计算技术。在解决信息交换可靠的、有效的手段和人机对话的课题中,无论是对知觉和记忆,还是对语言- 思维过程,都要详细研究。
上述指出的掌握着技术的人的活动特性和条件变化的趋势,引出了技术科学同心理学相结合诸方面的内容。这里产生了人机系统的概念,人机系统的迅速动作、精确性和可靠性,取决于技术及其技术过程同控制它们的人的特性的协调程度。
人机系统中事故、障碍绝大部分是由于操作者的错误造成的。错误的出现,是由于人来不及看到突然发出的信号,不能识别和评估某种信息,不能及时地把注意力从一种仪表上转到另一个仪表上,而是在神经高度紧张的情况下去完成某一个冲动性的动作。这些错误把技术同技术过程分开了,例如,反映的手段把超越了知觉、注意力和记忆力可能接受的或一些极不利于理解和认识的信息传给了人。因此,在技术(或工艺)设计阶段上,应考虑人们将要利用的心理特性。
使人同技术协调一致的任务,决定了必然会出现新的科学趋向——技术心理学。它研究心理功能、过程和为解决技术课题所具有的心理状态。在生产发展的各个阶段上,产生了对人的特性进行研究的要求。
科学技术革命尖锐地提出要对人的特性进行研究的新课题,而这些特性往往是一些心理学方面的问题。控制、操纵系统的发展,自动化和电子计算机的应用,给人们提出了新的要求,就是要进一步扩大对信息的接收、传递和存储过程进行研究,对决策机构、对于人在活动中的心理状态及其影响进行研究。
在我国,早在二十年代就开始进行技术心理学方面问题的研究,但它作为一门独立的学科还是在五十年代末开始发展起来的,开始,它的发展多半是对某些技术设备(包括它们的要素)进行研究。以人机系统为基础所进行的这种研究的总体轮廓,只是描绘了控制系统的一般情况,但是,人——操纵者在控制着某一物体(或某过程)时,尽管情况不同,如铁路调度员和飞行员,但控制过程总是存在着某些共性的东西。
总的说来,控制系统是一个封闭的体系,在该体系中,人所起的作用只是整个环节上的一部分,通过人对于信息过程的研究,包括它的转换(思维)和储存(记忆),甚至运动的特性,得出人对于控制机构的影响。这方面作出了许多成果,例如,人们研究了具有高效能记忆的容量,发现它取决于各种信号标记的数量和在空间与时间上的组织状况。
人们通过对信号识别的研究表明,体力(容体)的大小同作用于感官上的主观感觉到的数值之间,不是线性关系。在识别和标出信号时,人们应用了称作主观感觉尺度的概念。它的确定,不单是体力特征(参数)的信号,而是它们的综合效应。目前,普遍认为,对声音感觉的敏感,仅仅与它的频率有关,而大小则与紧张程度有关。在心理生理学实验中得到证实,它们之间的关系是,一旦把频率和紧张度结合起来时,可以通过人的感觉来确定声音的大小。
对于工程心理学来说,最感兴趣的问题是,操作人员在嘈杂的噪音声中辨别出微弱的信号。这时,操作人员是在自己可以感知的范围内工作:信号的一部分精确地被发现,另一部分跑掉了,或者甚至产生一种错觉(信号本来不存在,而却当成有信号)。一般认为,信号中的杂音愈小,如在光电管的挡板上,人们就可以较多地发现弱信号。但实验证明并不总是这样,有时恰恰相反,在单位时间里增大噪音脉冲的条件下,反而有较大发现信号的可能性。
对向各个感觉器官发出的信号,进行有机地结合,是提高操作者工作正确性和可靠性的有效方法。有关目标和跟踪它的客体的移动,仅仅是在视力指示器的范围里反映出来,这时可望解决的问题仅占8%。工程心理学的研究认为,如以听觉来补充视觉,则可望解决的问题达86%,大大提高了效率。
在工程心理学发展的开始阶段,研究的重点放在定义出作为控制系统的一个环节的人的特征的“输入”与“输出”概念。并且还总是力求找到一些它不依赖于具体活动内容的最普遍意义,但这种认识是片面的。
企图在研究技术装备记录的框架里安排人的活动的研究者们,经常会碰到事与愿违的情况。事实上有许多影响到人传递信息速度的因素,如课题的性质、综合问题的能力,个人的才能,训练水平、心理状况等等。这些因素不是外在的,而是本身所固有的。因此,在工程心理学发展的历程中,经历了一系列的变化,即从相对简单和单纯的问题过渡到比较复杂和普遍的问题;从作为控制系统的一个简单环节的人的研究,过渡到对作为一个高度复杂的有机整体进行研究;从研究个别的心理过程,到研究整个心理活动。这种转变的必要性,是合乎科学本身发展和实际需要不断增长的逻辑的。
但是,在人机系统中,人和机器不是同一个系列顺序排列的环节,机器尽管复杂而又完善,但只是一个由人来使用的为了达到预定目标的劳动工具。
因此,只评述人的特征的“输入”、“输出”概念是很不够的。还必须对他的活动的机构和结构与思维和其它过程的必威在线网站首页网址 联系等方面进行心理上的研究。苏联心理学家把活动问题看作是非常重要的问题。人类活动的一般心理学概念将成为工程心理学研究的基础。我们所强调的不是要求活动结构的最终描述,而是把它看作是最重要的因素。
任何活动的产生总离不开这样或那样的动机,并且必然导致某种目的的实现,在心理上将决定着人的精神状态和工作能力。
有目的的活动,寄希望于未来,反映在活动的结果之中。在工程心理学的大纲中,着重强调的是,关于控制对象所处的一种状态的人-操作者意识的反映,而这种状态是能达到控制的。人- 操作者所具有的形式 - 目的的组织和必威在线网站首页网址 是通过技术设备反映出来的。
由观察和实验研究可以看出,这种方式决定控制对象现在状态的信息的选择标准,这种信息传送到人——操作者。形式-目的决定着接受信息变换和对它的评价、构成假设的方式,以及采取的决定。
以飞行为例,在活动开始时形成的形式- 目的,应当在完成它的全部时间内保持住驾驶员的记忆力,并对整个系统动作进行调节。但是,这个系统可以有各种形式的构造。往往有这样的情况,即驾驶员有多个目标,要完成几项活动。这时,分属于不同活动的动作要么同时完成,要么互相交替进行。在兼顾各种动作并把它们中的一个转换成另外一个时(特别是时间紧、责任大、有风险时),会有神经-心理紧张状态的出现。在这种情况下,未必能够预测出形式- 目的本身将能保持住驾驶员的记忆力,以及他能在所需时间内精确地工作、而完全可能出现相反的情况。在这种情况下建立人机系统时,必须规定出驾驶员的劳动范围,预先提出能够帮助他保持形式-目的的争门手段。
在任何情况下,信息模型的建立应当考虑的问题不仅仅是发现、区分和识别信息,而且还要考虑它同形式- 目的的关系,以便减少错误。
人类在其有目的的活动过程中,或多或少地要完成许多动作,每个动作都服从于总的目标,并且既同已经完成,又同将要完成的动作紧密联系。一系列动作在空间和时间上的组织,保证着在活动开始之前就已拟定的思维计划的实现。特别要指出的是,如果活动没有内部计划的组织,在复杂情况下就很容易出问题。活动组织的最初水平往往是按照范例或固定模式来工作的,在一般情况下可以保证活动的有效性,但在意外情况下就会导致混乱。较高一阶段的水平的活动计划就考虑到这样或那样可能发生的情况。对飞行员来说,活动计划应当借助于技术设备使计划得以实施,“动作+手段”,才是它的要素。
在人机系统中,把信息传递给人的方式,不仅要考虑到它的形式,而且还应做出决策。这种决策不单是以工具信号(从仪表出来的),而且要以无工具信号为基础(各种作用的直接感受,如振动、物体在空间的位置变更等等)。在有无工具信号之间有时产生矛盾,从而导致错误的决策。因此在设计人机系统时,确定信息传递方式需要考虑无工具信息的特征,这些信息又是在具体的控制技术条件下产生出来的。
所以,形式-目的的建立,个别的计划,预测和作出决策,是人的活动的最重要的心理学的组成内容。现在暂时还很难提出作为唯一的整体结构组成内容,活动的心理学理论研究,还需要付出极大的努力。
还要强调一下,工程心理学的研究不能仅仅局限在对人的特性的“输入”、“输出”等方面,为了解决实际问题,协调人与技术的关系,仅就发现过程,区别和识别信号进行研究,是很不够的。因此,具有比较丰富完整的关于过程的知识,以及组织并引导它的有目的的活动的知识,是非常必要的。
在应用研究中,工程心理学不可能只解决某一个局课题。设计具有控制技术的人的活动是最普遍的课题,当然这很困难。像工程技术人员设计技术设备和工艺过程一样,心理学家应该设计人- 驾驶员的活动,即在设计人机系统过程中,预先决定出在这个系统中工作的人 - 驾驶员的活动。应该解决的单纯的工程心理学课题,甚至包括选择合适的学习和训练的方式,都取决于这个设计方案。
工程心理学目前还没有一个严格的原则的体系,并推进到活动的设计中去。它像技术和工艺过程一样,需要有这样一个体系,但我们还仅局限在由于设计活动的课题所产生出来的一些问题的研究。
首先应该指出的是,在新的技术和工艺研究过程中,并不是所有的研究者都能回答这样的问题:人究竟怎样进行活动。因此,有时提出另外一种不同的处理方式,这种方式要求人具有重复的连续动作,人变成为机器。这种功能对于人来说,是单调的、千篇一律的、极原始的,完成这些功能,使人有枯燥无味和疲劳的感觉。
在开始阶段上,活动设计可以简述为围绕着要人去完成的课题进行的,但活动的方案并未就此完结。确定心理学组成内容:建立形式——目的的条件,概念模型,计划,决策和预测,甚至有构成联系的信号,都是它的最主要部分。这里,重要的问题是,活动过程的什么信息应该传递给人,它必须把怎样的信息储存在记忆中,它将怎样做出决策以及预测要求达到的状况等等。在此基础上,确定出所必须具备的动作组成和解决它们之中究竟应该达到什么样的熟练程度,而对于这些问题,怎样才是无目的的。特别突出地表现在要求创造性地加以解决的总的活动过程的范围中。
活动的方案应该规定出建立人能够计划的本身活动的途径及其控制,它提出了解决把信息传递给人的方法和手段的选择有关的结构问题的基础的一些问题。同时,这个方案应该确定出选择人们学习训练的途径、方法和手段。如在驾驶员的培养中,应把工程心理学和教育学紧密联系起来。同时,现代技术控制着驾驶员的集体,这样就提出了他们的共同活动和交往的问题。
这些问题由于现代科学技术进步提到了心理学面前。技术同操纵它的人的关系的协调的实际课题,要求对心理过程、状态和特性进行广泛的研究。这些研究提出了心理学同其它学科的联系问题。一部分是研究心理学同人的生理学、遗传学的结合,另一方面是同社会学和教育学的结合。对具有控制技术的人的活动方面的研究,开辟了对社会、自然和技术科学进行阐述的极大可能性。
在有科学依据的基础上解决技术同人的协调可以取得(事实上已经取得)经济效益。但是,更为重要的是,这些任务的完成有利于保持人的身心健康和劳动能力。
[ΦuлocoфcкueВоnросы,1981年第2期]