В современной литературе обычно выделяются три типа крите­риев, с помощью которых можно оценить состояние субъекта: физиологические, поведенческие и субъективные показатели [40, 79]. Однако более четкой является классификация Бартлетта [80], который выделял физиологические и психологические показатели. В последнюю группу входят критерии эффективности выполнения различных психометрических тестов и анализ субъективной симп­томатики конкретных видов функциональных состояний.

Физиологические методы тестирования. Усилия большой группы исследователей направлены на поиск хотя и косвенных, но зато не­посредственно регистрируемых показателей сдвигов в функциони­ровании организма [20, 57]. Традиционное обращение к этому клас­су явлений определено целым рядом существенных причин. Главная из них — это возможность объективного описания наблю­даемых явлений. Кроме того, привлечение физиологических показа­телей существенно расширяет область доступных описанию прояв­лений изучаемой динамики поведенческих реакций и создает возможность хотя бы для гипотетического соотнесения психологи­ческих явлений с их органической основой. Немаловажным аргу­ментом в пользу применения физиологических показателей явля­ется принципиальная возможность количественной оценки сдвигов в функционировании любой системы.

В качестве возможных индикаторов динамики функциональных состояний рассматриваются самые разнообразные показатели функ­ционирования центральной нервной системы. К их числу относят­ся, прежде всего, электрофизиологические показатели ЭЭГ, ЭМГ, КГР, ВП, а также частота сердечных сокращений, величина арте­риального давления, состояние тонуса сосудов, величина диаметра зрачка и многие другие (рис. 6). Кроме того, интенсивно развива­ются исследования биохимических сдвигов в организме при различ­ных функциональных состояниях. На базе же частных методик разрабатываются комплексные, полиэффекторные методы регист­рации.

Изменения параметров электрической активности мозга тради­ционно рассматриваются в качестве непосредственного индикатора динамики уровня активации. Различным видам функциональных состояний ставят в соответствие характерные изменения в ЭЭГ. Так, появлением развивающегося утомления считается реакция дисинхронизации α-ритма в сочетании с появлением периодов медлен­ной волновой (у- и 9-ритмы) активности. По мере возрастания утом­ления продолжительность этих периодов увеличивается и имеет место картина «гиперсинхронизации» ЭЭГ.

Другим общепринятым методом изучения динамики функцио­нальных состояний является кожно-гальваническая реакция, исполь­зуемая в качестве показателя «вегетативного тонуса». Эксперимен­тально доказано существование непосредственной связи характера электрокожных ответов с изменением состояния ретикулярной фор­мации, и следовательно, они могут рассматриваться как один из на­иболее приемлемых критериев уровня общей активности. Исполь­зование этого показателя связано прежде всего с задачей диагностики состояний эмоциональной напряженности.К числу наиболее чувствительных и информативных показате­лей динамики функциональных состояний относятся различные параметры деятельности сердечно-сосудистой системы: анализ ос­новных составляющих ЭКГ, частота сердечных сокращений, вели­чины артериального давления, кровенаполнения, перивескулярного и капиллярного сопротивления. Развитие состояний напряженности и утомления, связанное с увеличением энергетических затрат, при­водит к закономерному возрастанию частоты сердечных сокраще-

ний, дыхательных движений и других параметров, свидетельствую­щих об усилении обменных процессов. Типичная картина изменений основных параметров ЭКГ для определенного субъекта может служить надежным показателем степени адаптации к заданному уровню информационной нагрузки.

Динамика вегетативных соматических показателей: температу­ра тела, функций пищеварительной и выделительной систем и т. д. — с успехом используется для характеристики непроизвольных сдвигов уровня активации в ходе, например, суточного цикла.

Обширная область исследований посвящена изучению особен­ностей гормональных сдвигов под влиянием различных нагрузок и условий деятельности. Несмотря на чисто технические трудности использования этих показателей в диагностических целях, число разработываемых и уже применяемых на практике методик непре­рывно растет. Помимо изучения количественной динамики секреции различных гормонов как показателей суточной ритмики большое число исследований посвящено выявлению особенностей секретор­ной деятельности в различных поведенческих ситуациях, главным образом в зависимости от характера и уровня нагрузки. В качест­ве типичных корреляторов стресса, повышенной напряженности и утомления, обычно указывают на повышение содержания в крови и моче работающего человека 17-оксикортикостеридов, или «гормо­нов стресса» — адреналина и норадреналина.

Динамика физиологических показателей отражает не только общие сдвиги уровня активности организма, но и изменения наг­рузки отдельных функциональных систем. По имеющимся данным, анализ колебаний мозговой гемодинамики при выполнении доста­точно сложной интеллектуальной деятельности позволяет выделить основные стадии снижения умственной работоспособности и опре­делить степень участия различных мозговых структур в процессе решения разных задач. Отмечается наличие характерной топогра­фии пунктов максимальной дисинхронизации α-ритма при решении разных задач в зависимости от их содержания. Влияние утомления приводит к перестройке структурно-функциональной системы элек­трической активности мозга, также специфичной для различных видов деятельности. Широко распространено использование в ис­следованиях величины нагрузки таких ее физиологических корреля­тов, как изменения величины диаметра зрачка и кожно-гальванической реакции, позволяющие осуществлять посекундный контроль затрачиваемых на выполнение задания усилий (рис. 7).

В связи с этими данными, свидетельствующими о системном характере наблюдаемых сдвигов, возрастает актуальность описания комплекса физиологических реакций, специфичных для того или иного состояния организма. Адекватное решение этой задачи воз­можно на основе полиэффекторной регистрации показателей. Од­нако реализация этого требования чрезвычайно трудна вследствие разнообразия реакций и неоднозначности сдвигов, наблюдаемых при одном и том же состоянии организма.

Нет сомнения в том, что умственная нагрузка и изменение функ­циональных возможностей организма сопровождаются изменения­ми ряда физиологических показателей. К сожалению, существует много других факторов, которые аналогичным образом влияют на те же самые параметры. Отмечаются [20] нежелательные свойства такого широко используемого показателя, как ЭЭГ: вариабельность ее изменений у одного и того же лица, вариабельность этих изме­нений у разных лиц, сходство изменений ЭЭГ при существенно различных состояниях. Следует подчеркнуть, что перечисленные особенности характерны и для других физиологических показате­лей.

Использование физиологических показателей в диагностических целях сдерживается и существенными трудностями метрологиче­ского порядка. Несмотря на принципиальную возможность непо­средственного количественного изменения наблюдамых в эксперименте сдвигов физиологических функций, перед исследователем встает целый ряд проблем. К их числу относятся задачи создания и выбора адекватных исследуемому материалу методических средств анализа (математические модели и концептуальные схемы анализа). Кроме того, существует целый ряд общих для всех ви­дов физиологических измерений метрологических проблем, главные из которых — это проблемы эталонного уровня функционирования и нелинейности шкал измерений [57].

Перечисленные факты, а также сохраняющееся методическое несовершенство процедур регистрации и обработки физиологичес­ких данных представляют собой, как правило, реальные труд­ности в деле использования показателей для практической диаг­ностики динамики функциональных состояний.

Психологические методы тестирования. Разработка психологи­ческих методов оценки функциональных состояний осуществлялась преимущественно в контексте исследований утомления и динамики работоспособности. В истории развития этой проблемы выделяется ряд основных этапов, связанных с принципиально различными под­ходами к постановке задач исследования и оценкой диагностиче­ской ценности тех или иных показателей [47, 81]. Современный этап изучения утомления начался с появления известной моногра­фии Бартли и Шута [79]. Подчеркнув сложную природу этого феномена, авторы выделили и подробно проанализировали три основных аспекта проблемы. Термином «утомление» был обозна­чен личностно-когнитивный синдром, объединяющий разнообразные расстройства психических функций и субъективные ощущения уста­лости, отвращение к работе, переживания физического диском­форта и т. д. Экспериментальная реализация этого подхода пред­полагает создание адекватных задаче исследования субъективных и психометрических методов исследования. .

Перспективность применения в диагностических целях субъектив­ных оценок утомления отмечалось еще А. А. Ухтомским, который писал, что «так называемые субъективные оценки столь же объек­тивны, как и всякие другие, и дадут на практике критерии утомле­ния и утомляемости более деликатные и точные, чем существую­щие лабораторные методы сами по себе» [цит. по 47], и это объ­ясняется многообразием проявлений симптоматики утомления во внутренней жизни индивида — от хорошо знакомого каждому комплекса ощущений усталости до специфических изменений самоафферентации, затрагивающих познавательную и мотивационную сферы.

Несмотря на широко распространенное мнение о первостепен­ном значении данных субъективного опыта для диагностики утом­ления, эта область исследований долгое время оставалась в сторо­не от научной разработки. Только в течение последних 10—15 лет эта область исследований начала интенсивно и плодотворно раз­рабатываться.

Симптомы проявления утомления в психической жизни инди­вида весьма разнообразны. Непосредственным выражением утом­ления являются чувства усталости, слабости, бессилия, быстрой утомляемости, сонливости. При сильных степенях утомления обыч­но наблюдаются негативно-окрашенные эмоциональные реакции: отвращение к работе, раздражительность, неприязнь к окружаю­щим, тягостное напряжение и т. д. С разной степенью осознанности переживаются состояния физиологического дискомфорта: по­вышенная потливость, учащение сердцебиения, появление отдышки, тремора, болей в различных частях тела и т. д. Кроме того, к субъ­ективной симптоматике можно отнести осознаваемые расстройст­ва в области различных психических функций. К их числу отно­сятся характеристики внимания (вялое, малоподвижное или хао­тичное, неустойчивое), разнообразные сенсорные расстройства, нарушения в моторной сфере (изменение темпа движений, сниже­ние точности и координированности, деавтоматизация навыков).

Среди перечисленных симптомов можно выделить две катего­рии: субъективные оценочные реакции, характеризующие отноше­ние индивида к собственному состоянию, и объективно контроли­руемые признаки утомления (физиологический дискомфорт и на­рушения психической деятельности), которые могут осознаваться человеком. Существование качественно различных групп симпто­мов дает основание для развития различных направлений в мето­дах субъективной диагностики — субъективного шкалирования и опросников.

Использование опросников направлено на выявление качест­венно разнообразных симптомов утомления, которые с большей или меньшей легкостью могут быть осознаны человеком. Количе­ственная оценка или определение степени выраженности каждого признака не ставится главной целью подобных исследований. Со­стояние человека оценивается общим количеством перечисленных симптомов и их качественным своеобразием.

Отдельные опросники существенно различаются между собой объемом перечисленных признаков и способом их группировки. Объем их варьирует от нескольких признаков до нескольких де­сятков и даже сотен. Общей тенденцией при разработке новых опросников является стремление к ограничению списка симптомов, что соответствует требованиям краткости тестового описания и простоты количественной обработки. В то же время это предпола­гает включение в состав списка наиболее важных, «ключевых» признаков.

Выбор наиболее информативных симптомов и групп симптомов является основным путем создания более компактных и надежных опросников. Нередко такая работа ведется на основе привлечения средств многофакторного статистического анализа.

В качестве примера рассмотрим опросник физической активно­сти, разработанный Японской ассоциацией здоровья в 1971 г. При конструировании опросника использовался факторно-аналитический метод. Исходным являлось предположение о том, что все многообра­зие проявлений утомления можно классифицировать следующим об­разом: симптомы слабой активации, слабой мотивации и физической дезинтеграции, причем две первые группы симптомов являются общими практически для всех видов труда.

Исходным материалом для построения опросника послужили 48 терминов, описывающие различные проявления утомления. Бы­ло проведено исследование, в котором 65 испытуемых с помощью семибалльной шкалы оценивали пригодность каждого термина для тестирования утомления. С помощью факторного анализа на осно­вании результатов предварительного оценочного исследования бы­ли выделены две группы наиболее информативных симптомов, объ­единенных под названием «слабая активация» и «слабая мотива­ция». Ниже представлено содержание разработанного опросника,

Таким образом, для современных исследований в области со­здания субъективных опросников характерны тщательная разра­ботка симптоматики утомления, классификация признаков и вы­деление определяющих факторов, разработка способов контроля за выполнением теста. Однако практическое использование имеющих­ся опросников встречает целый ряд серьезных трудностей. В пер­вую очередь это связано с отсутствием разработанных способов количественной оценки получаемых результатов. Общее количест­во отмеченных симптомов — слишком грубый показатель, особен­но если не оценена сравнительная значимость присутствия того или иного признака. Кроме того, в опросниках обычно не опреде­ляется степень выраженности того или иного симптома. Последний недостаток преодолевается с помощью методик шкалирования субъективного состояния.

Методики субъективного шкалирования предназначены для оценки степени утомления самим человеком. Испытуемого просят соотнести свое состояние с рядом признаков, для каждого из ко­торых выделены полярные оценки (отсутствие/присутствие, пло­хой/хороший) . Расстояние между крайними точками представляет­ся в виде многоступенчатой шкалы. Степень выраженности каждо­го признака определяется расположением точки, выбранной испытуемым на этой шкале. Таким образом, рассматриваемая группа методов является одной из модификаций широко использу­емого в психологических исследованиях . метода семантического дифференциала Осгуда.

Размерность шкал и способы работы с ними существенно варь­ируют у разных авторов. Обычно используются шкалы, содержа­щие пять, семь или девять градаций. В последние годы все боль­шее распространение получают неградуированные шкалы, т. н. зрительные аналоги оценочных шкал. В этом случае испытуемым предлагаются отрезки прямых заданного размера, на которых они должны отметить расстояние, субъективно соответствующее сте­пени выраженности шкалируемого переживания.

История применения метода шкалирования в области диагнос­тики утомления началась с работ Мускио и Поффенбергера. По­следним была предложена типичная семибалльная шкала[3], по­строенная на основании элементарного здравого смысла, которую можно встретить и во многих современных исследованиях.

Использование субъективных методов оценки функционального состояния выдвигает на первый план задачу унификации значе­ний слов и выражений, используемых при построении шкалы или составлении списка симптомов. Для этого обычно пользуются методом Терстона. Главным для этого метода является наличие достаточно обширной группы испытуемых-экспертов, работающих над созданием собственно шкалы. Первый этап работы состоит в выборе определенного числа слов и выражений, характеризую­щих критические степени утомления, из обширного списка (до не­скольких сотен) возможных для данного языка словесных харак­теристик этого состояния. Затем по ряду классификаций той же группы экспертов устанавливается порядок расположения отобран­ных признаков внутри шкалы.

Рассмотренная методика Поффенбергера является примером. простого, однофакторного шкалирования. Современные авторы при конструировании шкал исходят из представления о сущест­вовании сложного комплекса переживаний усталости. Предпола­гается, что такой симптомокомплекс представлен четко различа­ющимися группами признаков, сила проявления которых меняет­ся в зависимости от степени утомления.

Примером методики многофакторного шкалирования может служить тест дифференцированной самооценки утомления (САН)[4]. При разработке этого теста предполагалось, что характеристика функционального состояния возможна с помощью трех категорий признаков: самочувствия, активности и настроения. Испытуемый должен соотнести свое состояние с рядом признаков, характеризу­ющих каждую из перечисленных категорий. Степень выраженнос­ти признака устанавливается по семибалльной шкале.

Тест САН представляет собой карту, на которую нанесены 30 пар слов полярного значения. Каждую из трех категорий ха­рактеризует 10 пар слов. К категории «самочувствие» относятся ха­рактеристики силы, здоровья, степени утомляемости, например: самочувствие плохое/хорошее, чувствую себя сильным/слабым, полный сил/обессиленный и т. д. К категории «активность» отно­сятся характеристики подвижности, скорости протекания различ­ных функций: пассивный/активный, малоподвижный/подвижный,

медлительный/быстрый и т. д. В категорию «настроения» включе­ны характеристики эмоционального состояния: веселый/грустный, настроение плохое/хорошее, жизнерадостный/мрачный и т. д. Де­сятикратное предъявление полярных признаков — членов одной и той же группы — повышает надежность получаемых данных. Рас­положение положительных (отрицательных) признаков как с пра­вой, так и с левой стороны карты уменьшает возможность пред­намеренного искажения результатов.

Данные по каждой категории признаков усредняются, при этом предполагается использовать три количественных показателя: среднее арифметическое, среднеквадратическое откло­нение и ошибка средней арифметической. При этом величина среднего арифме­тического является непо­средственной характеристи­кой степени утомления, а по величине разброса оценок внутри одной группы при­знаков (среднеквадратиче­ское отклонение) можно су­дить о степени достоверно­сти получаемых результа­тов и соответственно на­дежности тестирования.

По данным авторов этого метода, его использование дает возможность охарактеризовать функциональное состояние и не только по абсолютным оценкам самочувствия, активности и настроения, которые снижаются по мере развития утомления, но и по показателям их соотношения (рис. 8). У отдохнувшего человека все три категории признаков оцениваются близкими цифрами. По мере нарастания утомления растет их дивергенция за счет снижения показателей самочувствия и активности по сравнению с субъективной оценкой настроения.

Развитие методов субъективных оценок функционального состо­яния идет по линии создания сложных и многоплановых тестов, основанных на использовании современного математического аппа­рата и ассимиляции данных, накопленных в области традиционно­го использования метода шкалирования в субъективной психофизи­ке. Однако было бы неверным думать, что развитие этого направ­ления исследований сталкивается с трудностями лишь метрологи­ческого характера.

Еще в первых экспериментальных исследованиях утомления от­мечалось, что чувство усталости может быть следствием низкой мотивации, незаинтересованности в выполнении работы и что смена деятельности восстанавливает исходный уровень работоспособно­сти. Субъективные оценки утомления зависят от таких внешних по отношению к операциональной структуре деятельности факторов, как уровень притязаний и степень возложенной ответственности. Кроме того, субъективные оценки явно или косвенно связаны с оценкой сложности выполняемой деятельности. С данным обстоя­тельством связана проблема соответствия получаемых субъектив­ных оценок степени сложности выполяемого вида деятельности. Поэтому диагностика функциональных состояний только на осно­вании данных субъективного опыта и самооценки может далеко не отражать истинного положения дел.

Диагностика функциональных состояний в психологической практике чаще всего ведется на основании анализа эффективности выполнения определенного вида деятельности. При этом анализи­руется динамика показателей количества, качества и скорости выполнения работы, а также лежащие в ее основе изменения со­ответствующих психологических функций.

Целью анализа может выступать характеристика показателей выполнения реальной трудовой деятельности человека. Основными ­показателями динамики работоспособности в этом случае служат характеристики общего числа выпущенной продукции, числа сбоев и изменение темпа работы в зависимости от продолжительности рабочего дня и влияния разнообразных неблагоприятных факторов, среды: плохой организации производственного процесса, недоста­точной освещенности рабочего места и вентиляции помещении, вредных воздействий, обусловленных спецификой производства.

Однако динамика производительности труда зависит от мно­жества разнообразных причин, значительная часть которых не име­ет прямого отношения к сдвигам функционального состояния рабо­тающего человека. Кроме того, для большого числа профессий эта величина вообще «е поддается количественному учету, хотя задача диагностики состояния для них также актуальна. Поэтому основ­ным психологическим средством диагностики является использова­ние коротких тестовых испытаний, оценивающих динамику проте­кания различных психических процессов во время выполнения трудового задания. В этом случае проблема оценки функциональ­ного состояния выступает как типичная психометрическая задача — описать и количественно оценить происшедшие под влиянием опре­деленных причин (в нашем случае — работы) сдвиги исследуемых психологических характеристик.

К традиционно используемым процедурам следует отнести те­сты определения абсолютных и дифференциальных порогов чувст­вительности в различных модальностях, показатели зрительной ра­оотоспособности, определение критической частоты слияния мель­каний и критической частоты слияния фосфена, анализ динамики последовательных образов. Однако наблюдаемые сдвиги этих психологических показателей чаще всего ошибочно относятся к группе физиологических тестов.

Изменение функционального состояния с точки зрения сенсори­ки проявляется, прежде всего, в изменениях чувствительности. Еще в ранних исследованиях утомления отмечались факты снижения тактильной и слуховой чувствительности при утомлении. Снижение зрительной чувствительности наблюдается под влиянием самых разнообразных факторов — различных неблагоприятных внешних воздействий среды (рис. 9), при длительном выполнении деятель­ности, нагрузках разной интенсивности и др. Одним из наиболее распространенных и надежных способов ее диагностики считается тест «КЧМ» (критической частоты слияния мельканий). При утом­лении и воздействии разнообразных стрессоров наблюдается за-

метное уменьшение этой величины, т. е. снижается временная раз­решающая способность зрения. Этот факт является косвенным до­казательством увеличения инерционности процессов в зрительной системе в указанных условиях.

Другой группой психометрических методов, не всегда четко дифференцируемой от физиологических способов регистрации, яв­ляется анализ динамики различных проявлений двигательной ак­тивности человека. Наряду с мощной физиологической базой изу­чения этих характеристик (прежде всего это обширная область миографических исследований) существуют разнообразные собст­венно психологические методы анализа. Традиционными способа­ми диагностики функциональных состояний являются различные варианты степ-теста и теппинг-теста.

Широко используются разнообразные методики оценки состоя­ния различных психических функций: восприятия, памяти, внима­ния, мышления. Разработка большинства подобных психометриче­ских методов была предпринята на начальном этапе изучения проблемы утомления — в конце XIX в. К их числу относятся об­щеизвестные тест Бурдона, метод непрерывного счета однозначных чисел Крепелина, метод элементарной шифровки Пьера-Рузера, ме­тод исследования внимания на основе таблиц Шульте и т. д. [см. 53]. Перечисленные тесты в своих многочисленных модификациях до сих пор широко используются в психологической прак­тике.

Применение психометрических методов является одним из наи­более перспективных путей решения проблемы диагностики функ­циональных состояний, так как они, с одной стороны, непосредст­венно характеризуют функциональные возможности человека, а с другой — объективны в том смысле, что исключают возможность сознательного завышения оценки работоспособности. Однако боль­шинство из существующих методов имеют два серьезных недо­статка.

Прежде всего задачи, по выполнению которых судят о функци­ональном состоянии, имеют мало общего с реально выполняемой человеком деятельностью. Сегодня, как и десятилетия назад, спра­ведливо замечание А. П. Нечаева о том, что эти методы «позволя­ют регистрировать изменения, происходящие в сфере только опре­деленной стороны психической жизни, и полученные при помощи одного метода результаты не всегда могут рассматриваться как по­казатели утомления» [53, с. 16]. Отсутствие соответствия между методами тестирования и трудовой деятельностью во многих слу­чаях приводит к неудаче при тестировании функционального со­стояния в реальных ситуациях. В качестве яркого примера такой неадекватности теста задаче диагностики утомления можно при­вести результаты одного исследования [см. 81]. После непрерыв­ной 56-часовой работы на конвейере у испытуемых не было обна­ружено заметного снижения эффективности выполнения психо­метрического теста. Вряд ли этот результат может быть объяснен мотивационными эффектами — в этом случае пришлось бы гово­рить о героических усилиях испытуемого. Скорее это свидетельст­вует о неадекватности выбранного приема тестирования и нечувст­вительности анализируемых показателей.

Пригодность теста для решения конкретной задачи диагностики определяется с помощью центральных понятий теории психологи­ческого тестирования — валидности и надежности [25]. В зависи­мости от цели исследования содержание этих понятий может рас­сматриваться на различных уровнях — с точки зрения их теоретического значения, набора статистических процедур для ко­личественной характеристики и т. п. В наиболее общем смысле ва­лидность отражает соответствие выбранной методики задаче ис­следования, а с помощью понятия надежности определяется устой­чивость или воспроизводимость получаемых оценок. Выполнение требований валидности и надежности предполагает существование адекватной теоретической концепции, в русле которой осуществля­ются разработка теста и решение задачи стандартизации выбран­ного методического приема. Реализация этих требований делает работу по созданию эффективных диагностических тестов чрезвы­чайно сложной и трудоемкой.

Другой принципиальный недостаток существующих психомет­рических методов тестирования состоит в том, что с их помощью можно оценить лишь результативную сторону деятельности и, как правило, ничего нельзя сказать о причинах наблюдаемых измене­ний. Между тем хорошо известно, что воздействие нагрузок при­водит в первую очередь к мобилизации ресурсов организма и изме­нению способов работы без изменения ее результатов [58]. Поэ­тому для эффективного тестирования необходимо использование системы функциональных проб, определяющих состояние всех звеньев операционной структуры рассматриваемого вида психичес­кой деятельности.

С помощью системы функциональных проб, оценивающих эф­фективность выполнения тех или иных операций в микроструктуре кратковременной памяти, была предпринята попытка подойти к экспериментальному решению проблемы влияния утомления на преобразования информации в кратковременной памяти [4.0]. С этой целью была разработана система автоматизированных на ба­зе ЭВМ тестов, включающая типичные процедуры исследования . процесса преобразований информации: времени реакции опознания, полного воспроизведения, поиска сигнала в шуме, определения от­сутствующей цифры. Успешность выполнения различных методик отределяется эффективностью реализации определенных психоло­гических операций или групп операций, специфичных для решения конкретных задач.

Предложенная система тестов в целом оказалась пригодной для использования ее в диагностических целях. Под влиянием на­грузки существенно снижается эффективность (с точки зрения пра­вильности и скорости выполнения) большинства рассмотренных за­дач. По показателям выполнения рассматриваемых методик легко прослеживается типичная картина динамики работоспособности при длительном процессе деятельности [140]. В ходе исследования были отобраны наиболее чувствительные к влиянию утомления ме­тодики — к их числу относятся методики поиска сигнала в шуме, опознания, полного воспроизведения, определения отсутствующей цифры. Для каждой из них был определен диапазон условий, при которых влияние нагрузки выражено максимально.

Было установлено, что утомление избирательно влияет на вы­полнение одних и тех же операций, своеобразных «слабых мест» в системе преобразований информации. К таким эффектам отно­сятся: увеличение продолжительности хранения информации в сен­сорной памяти, нарушение операций повторения и извлечения ин­формации из первичной памяти, нарушение операций установления семантических связей во вторичной памяти. Относительно неизмен­ными остаются продолжительность хранения информации в пер­вичной памяти, а также операций сенсорной обработки единично­го стимула, его опознания, перевода в первичную память и ответа. Существенным достоинством рассмотренной системы тестов на кратковременное запоминание является ее автоматизация на базе ЭВМ. Использование ЭВМ на линии эксперимента значительно расширяет возможности применения диагностических методов.

Полная автоматизация проведения основных этапов эксперимента, значительное расширение области используемых эксперименталь­ных условий (качественное разнообразие и неограниченный объем стимульного материала, достаточно широкий диапазон варьирова­ния режимов предъявления информации и т. д.), возможность ис­пользования оптимальных стратегий проведения исследования на основе адекватных математических приемов планирования экспе­римента и разработки программ адаптивного типа существенно улучшают качество психологического тестирования. Кроме того, ис­пользование вычислительной техники позволяет обрабатывать дан­ные в реальном масштабе времени, что обеспечит немедленную оценку функционального состояния человека.

Однако внедрение ЭВМ в область практических исследований функциональных состояний не всегда оказывается возможным. В этом случае на помощь приходят средства «малой автоматиза­ции» — портативные установки, специально разрабатываемые для проведения тестирования с помощью узкого класса психометриче­ских задач в заранее ограниченной зоне экспериментальных усло­вий, небольшие по объему, удобные в обращении и пригодные для транспортировки.

Комплексные методы оценки функциональных состояний. Про­веденный анализ показывает, что всем существующим методиче­ским направлениям оценки функциональных состояний свойствен­ны существенные недостатки. Решение этой задачи может быть достигнуто только на пути применения комплексных методов, объе­диняющих достоинства рассмотренных подходов. Такой вывод явля­ется закономерным следствием понимания функционального состояния как интегральной характеристики наличных свойств и качеств человека, определяющих эффективность его деятельности.

В современной литературе вряд ли найдется экспериментальная работа, в которой оценка динамики функционального состояния человека проводилась бы с использованием только одного методи­ческого приема. Даже в тех случаях, когда целью исследования является анализ динамики какого-либо частного признака, обяза­тельно обращаются к соотнесению результатов с эффективностью выполнения стоящей перед человеком поведенческой задачи, с дан­ными о его субъективных переживаниях и т. д.

Доказательства необходимости интегральной характеристики функционального состояния человека, а также возможные пути ре­ализации этого принципа рассматривались более подробно в рам­ках анализа основных методических подходов к проблеме диаг­ностики функциональных состояний. Решение этой проблемы для физиологических исследований связано с разработкой адекват­ных полиэффекторных методов регистрации. Развитие же психоло­гических методов тестирования идет по пути создания многопла­новых субъективных тестов и различных психометрических проб. Это необходимый, но еще далекий от завершения, предваритель­ный этап работы. Следующим шагом на пути решения проблемы диагностики функциональных состояний являются проведение кор­реляционных исследований и создание на их основе комплексных систем тестов более высокого порядка.

Центральной проблемой для данного направления исследования­является отбор из огромного числа имеющихся наиболее надежных и удобных для практического использования методик и методиче­ских средств. Требование практической пригодности принципиаль­но может быть удовлетворено для любой методики за счет усо­вершенствования процедуры тестирования, способов регистрации и обработки данных на основе применения современных техниче­ских средств (использование ЭВМ на линии эксперимента, разра­ботка портативных установок, применение адекватных математи­ческих моделей и средств статистического анализа). Надежность же отбираемых методических средств определяется чувствитель­ностью используемых показателей и их адекватностью конкрет­ным задачам и условиям тестирования.

Говоря о пригодности того или иного типа показателей дина­мики функциональных состояний, на первый план выдвигается проблема чувствительности применяемых критериев. При этом важно подчеркнуть, что различным проявлениям сдвигов, проис­шедших в функциональном состоянии организма, свойственна не­одинаковая динамика во времени. Этот хорошо известный факт привлекает все большее внимание исследователей. В одном из экс­периментальных исследований изучались изменение эффективности выполнения арифметических задач, симптомов субъективного стресса, динамика частоты сердцебиений и секреции катехолами­нов в условиях длительного воздействия шума. Результаты экспе­римента продемонстрировали не только существование типичной картины динамики отдельных показателей в условиях шумового стресса (по типу реакции адаптации к сверхнагрузкам), но и ка­чественное своеобразие проявлений отсроченных эффектов стресса. Так, если ощущения субъективного дискомфорта непродолжитель­ны и имеют тенденцию к скорому исчезновению, то эндокринная активность весьма продолжительна (от нескольких часов до двух суток) и возрастает после окончания стимуляции. Поведенческие и физиологические сдвиги наблюдаются как во время действия стрессора, так и в течение определенного периода времени после прекращения шумового воздействия.

Проблема чувствительности методик с этой точки зрения при­обретает новую окраску — отбор диагностических показателей дол­жен производиться с учетом временного интервала между перио­дом воздействия нагрузки и моментом появления максимальных сдвигов в анализируемой области.

Другой, наиболее важной стороной проблемы выбора наиболее чувствительных методик является их адекватность конкретным ви­дам трудовой деятельности. Задача диагностики всегда строго оп­ределена. Исследователи ставятся перед необходимостью изуче­ния определенных видов функциональных состояний, возникающихпри решении индивидом конкретных поведенческих задач. Разные виды трудовой деятельности предъявляют строго определенные требования к человеку с точки зрения их содержания (професси­ональная характеристика) и конкретных условий труда. При этом степень нагрузки различных звеньев системы, обеспечивающих ре­ализацию определенного вида деятельности, далеко не одинакова. Поскольку же работоспособность системы в целом определяется состоянием тех звеньев, которые испытывают наибольшую наг­рузку или несут наибольшую ответственность за успешность рабо­ты, постольку соответствующие методики исследования работоспо­собности должны быть адресованы в первую очередь к этим звень­ям. В целом ряде экспериментальных работ показано, что тесты, выбранные на основании анализа функциональной структуры дея­тельности, обладают большей диагностической информативностью, чем стандартные «универсальные» методики. Таким образом, со­держательный психофизиологический анализ конкретных видов трудовой деятельности является необходимым условием создания комплексных систем тестов, пригодных для оценки динамики фун­кциональных состояний в условиях реального производства.

Моделирование в эргономике

Моделирование структуры и функций систем «человек-маши­на» получило широкое распространение в эргономике. Существуют различные виды моделирования: предметное, предметно-математи­ческое, знаковое и его важнейшая форма — математическое. Кроме того, широко применяется стохастическое моделирование, основан­ное на установлении вероятностных связей между событиями.

Предметное моделирование, в ходе которого исследование ве­дется на модели, воспроизводящей основные геометрические, фи­зические, динамические и функциональные характеристики «ориги­нала» [11], является характерной особенностью многих эргономи­ческих работ.

При этом используются статические и функциональные макеты [50]. Первые представляют, как правило, трехмерные, выполнен­ные в натуральную величину модели оборудования, его отдельных блоков, которые подвергают испытаниям. Статический макет мо­жет использоваться: для выбора оптимального способа организа­ции оборудования; для эргономической оценки оборудования и по­лучения ответов на такие вопросы о его функционировании, кото­рые не могут быть решены с помощью двухмерных чертежей; для решения задач организации рабочего места; для проверки разме­щения органов управления с точки зрения удобства пользования ими; для проверки точности и скорости считывания показаний приборов; для определения доступности точек проверки, испытаний в регулировки в процессе технического обслуживания оборудования. Функциональный макет представляет модель оборудования в натуральную величину, которая в отличие от статического может воспроизводить реальное функционирование аппаратуры в режи­мах ручного и автоматического управления. К этому виду макетов, можно отнести и тренажеры, предназначенные для профессиональ­ной подготовки специалистов и используемые для изучения и ре­шения задач проектирования соответствующего вида деятельности. Функциональные макеты, используемые в эргономике, это создан­ные по определенным правилам экспериментальные модели систе­мы «человек-машина» или ее подсистемы, свойства которых таким образом детерминируют деятельность человека, что ее основные характеристики соответствуют параметрам деятельности в реаль­ной системе [76]. Возможности использования функциональных макетов в эргономике могут быть значительно расширены с приме­нением в качестве программирующих и анализирующих устройств электронной и вычислительной техники.

Функциональный макет может быть использован для изучения трудовой деятельности человека (группы людей) в имитирован­ных условиях работы с целью сравнения альтернативных вариан­тов конструкции (или проверки единственного выбранного проек­та), а также для оценки отдельных характеристик оборудования. Так, для проверки проектных предложений и эргономического обо­снования художественно-конструкторских решений гидрокопиро­вального станка с программным управлением были созданы макет прототипа станка в масштабе 1:1 и специальный стенд, позволяю­щий оперативно воспроизводить пространственные условия дея­тельности станочника. С 'помощью скользящих металлических стержней и навесного оборудования, имитирующего основные ра­бочие элементы станка (зажимной патрон, заднюю бабку и т. п.)„ на стенде последовательно воспроизводился ряд объемных моделей станка и рабочей зоны. Во время работы испытуемых с определен­ной моделью записывалась биоэлектрическая активность мышц. Полученные миограммы позволили выбрать из ряда исследуемых вариантов один, размеры и геометрическая форма которого обес­печивали минимальное напряжение мышц станочника по поддер­жанию рабочей позы [36].

В эргономике остро ощущается необходимость применения методов математического моделирования. В последнее время моде­ли человеческих факторов в технике появляются в большом коли­честве. Однако далеко не каждая из них действительно моделирует изучаемый процесс, и нередко моделирование превращается в иг­ру математическими символами. Тем не менее это не дает основа­ний сомневаться в том, что стремление дать математическое описа­ние человеческих факторов в целом, безусловно, способствует раз­витию теории и практики эргономики. Главные проблемы, которые возникают при этом, связаны с выявлением всего комплекса психофизиологических свойств и характеристик человека, существен­ных для его деятельности в системе. Именно они должны быть от­ражены в соответствующих математических моделях, призванных для количественного описания указанной деятельности [64].

Разработаны методики, в которых количественному моделиро­ванию подвергаются такие характеристики, как качество деятель­ности человека-оператора, квалификация и профессиональная дея­тельность операторов, их психологическая направленность («лич­ностная», «коллективистская», «деловая»), психическая напряжен­ность (стресс), моральное состояние и спаянность коллектива и др. [35, 37]. Проводятся работы по систематизации моделей, предназ­наченных для описания деятельности человека в конкретных режи­мах функционирования системы «человек—машина» [б].

В эргономических и инженерно-психологических исследованиях систем «человек—машина» использование имитационных моделей связано главным образом со стремлением охватить единым описани­ем как человека, так и технические компоненты системы; необходи­мостью представить процессы функционирования системы «чело­век—машина» в обобщенной форме, позволяющей выделить и изу­чить подсистемы и связи между ними; желанием освободиться от .подробностей описания внутрисистемных процессов [|32]. Одним из наиболее перспективных направлений развития моделирования для целей проектирования деятельности человека является исполь­зование теоретико-математического аппарата теории игр [31]. Эргономика нуждается в применении математических методов пла­нирования и обработки экспериментальных данных. Планирова­ние эксперимента, под которым понимают прежде всего систему представлений о рациональной стратегии проведения конкретного исследования [44], является существенным условием эффективно­го развития эргономики как сферы научной и практической дея­тельности.