В общем виде деятельность человека-оператора характеризуется быстродействием и надежностью.
Критерием быстродействия является время решения задачи, время от момента реагирования оператора на поступивший сигнал момента окончания управляющих воздействий. Обычно это время прямо пропорционально количеству преобразуемой человеком информации:
,
где а - скрытое время реакции, т.е. промежуток времени от момента появления сигнала до реакции на него оператора и его значений находятся в пределах 0,2 - 0,6 с; b - время переработки одной единицы информации (0,15 - 0,35 м); Н - количество перерабатываемой информации; VОП - средняя скорость переработки информации (2 - 4 ед/с) или пропускная способность.
Пропускная способность (VОП) характеризует время, в течении которого оператор постигает смысл информации. Зависит от его психологических особенностей, типа задач, технических и эргономических особенностей систем управления.
Надежность человека-оператора определяет его способность выполнять в полном объеме возложенные на него функции при определенных условиях работы. Надежность деятельности оператор; характеризует его безошибочность, готовность, восстанавливаемое своевременность и точность.
Безошибочность оценивается вероятностью безошибочной работ которая определяется как на уровне отдельной операции, так и в целом. Вероятность Pj безошибочного выполнения операций j - го вида интенсивность ошибок допущенных при этом, применительно фазе устойчивой работы определяется на основе статистических данных:
,
где , CОТj - общее число выполняемых операций j - го вида и допущенное при этом число ошибок;
Tj - среднее время выполнен" операции j - го вида.
Вероятность безошибочного выполнения всей операции в целом определяется при экспоненциальном распределении времени:
,
где - число выполняемых операций j - го вида;
r - число различных видов операций (j = 1, r).
Коэффициент готовности характеризует вероятность включения человека-оператора в работу в любой произвольный момент времени:
,
где Тб - время, в течение которого человек не может принять поступившую к нему информацию;
Т - общее время работы человека-оператора.
Восстанавливаемость оператора оценивается вероятностью исправлений им допущенной ошибки:
,
где РК - вероятность выдачи сигнала контрольной системой; Робн - вероятность обнаружения сигнала оператором; РН - вероятность исправления ошибочных действий при повторном выполнении всей операции.
Этот показатель позволяет оценить возможность самоконтроля оператором своих действий и исправления допущенных им ошибок.
Своевременность действий оператора оценивается вероятностью выполнения задачи в течение заданного времени:
,
где f (t) - функция распределения времени решения задачи оператором; t" - лимит времени, превышение которого рассматривается как ошибка.
Эта же вероятность может быть определена и по статистическим данным как:
,
где N и Nнс - общее и несвоевременное выполненное число задач.
Точность - степень отклонения измеряемого оператором количественного параметра системы от его истинного, заданного или номинального значения.
Количественно этот параметр оценивается погрешностью, с которой оператор измеряет, устанавливает или регулирует данный параметр:
,
где Аи - истинное или номинальное значение параметра; Аон фактическое измеряемое или регулируемое оператором значение этого параметра.
Значение погрешности, превысившее допустимые пределы, является ошибкой и ее следует учитывать при оценке надежности.
Точность оператора зависит: от характеристик сигнала, сложности1,! задачи, условий и темпа работы, функционального состояния нервной системы, квалификации, утомляемости и других факторов.
Оценка надежности системы "человек-машина".
Прежде чем приступить к рассмотрению надежности системы "человек - машина", следует пояснить основные положения теории надежности технических систем, поскольку эти понятия надежности (с учетом специфических особенностей человека) применимы к данной системе,
Под надежностью системы (или ее элемента) понимают свойство выполнять заданные функции в течение определенного времени при заданных условиях работы. Надежность следует понимать как совокупность трех свойств: безотказности, восстанавливаемости и долговечности. Фундаментальным понятием теории надежности является понятие отказа. Под отказом понимают случайное событие, состоящее в том, что система (элемент) полностью или частично утрачивает свою работоспособность, в результате чего заданные системе (элементу) функции не выполняются.
Оценка надежности системы "человек - машина" может производиться различными методами: аналитическим, экспериментальным, имитационным. На этапах проектирования преобладаю расчетные методы, которые основаны на статистических данных о надежности и скорости выполнения заданных функций оператором, с надежности технических средств, влиянии различных факторов внешней среды на надежность техники, взаимном влиянии оператора и техники и пр.
В системотехническом методе оценки надежности СЧМ чело представляется в виде компонента системы.
При этом выделяют следующие случаи оценки надежности системы при взаимодействии технических средств и человека-оператора при допущении, что отказы техники и ошибки оператора являются редкими, случайными независимыми событиями, что появление более одного однотипно; события за время работы системы от t0 до t0 + t практически невозможно, что способности оператора к компенсации ошибок и безошибочно работе - независимые свойства оператора.
Если компенсация ошибок оператора и отказов техники невозможна, то вероятность безотказной работы системы:
,
где - вероятность безотказной работы технических средств течение времени ;
P0 (t) - вероятность безошибочной работы оператора в течение времени t при условии, что техника работает безотказно;
t0 - общее время эксплуатации системы;
t - рассматриваемый период работы.
При "мгновенной" компенсации ошибок оператора с вероятностью р вероятность безотказной работы системы: