Живучесть структур безопасности мореплавания с учетом человеческого фактора

Аварийность судов на море является объективной реальностью, ко торая обусловлена в первую очередь внешними и внутренними факторами, сопутствующих мореплаванию, и которая будет иметь место всегда по не зависящим от человека причинам. Полное искоренение аварийности судов, к сожалению, невозможно. Однако вполне возможно оказывать влияние на аварийность с помощью всевозможных действенных мер и даже достичь ее снижения на какой-либо ограниченный период. Снижение аварийности возможно только до определенного уровня, после чего она снова будет расти или, в лучшем случае, временно стабилизируется на каком-то количественном или качественном показателе с небольшими отклонениями в большую или меньшую сторону [76].

Положительный результат борьбы с аварийностью должен предполагать достижение ее приемлемого уровня (с допустимым материальным ущербом), а также стабилизацию аварийности на продолжительный интервал времени.

Уровень аварийности и материальный ущерб от нее, как правило, не находятся в прямой зависимости друг от друга. Они могут быть связаны между собой обратно пропорционально. Неопределенность величины материального ущерба не позволяет использовать ее в качестве параметра, который способен обеспечить решение задачи по определению тенденций аварийности. В результате ежегодного сравнения абсолютных показателей роста или сокращения материального ущерба можно получить лишь представление о существующей аварийности. Истинные тенденции позволяет установить показатель относительной аварийности, который численно равен отношению всех аварийных случаев за рассматриваемый период к общему количеству судов, которые эксплуатировались компанией или государством флага.

Аварийность судов зачастую влечет за собой человеческие жертвы [2]. Поэтому, несмотря на отсутствие каких-либо твердых гарантий в достижении положительных результатов по ее снижению, судоходными компаниями должна проводиться постоянная борьба с причинами, порождающими аварийность. Это продиктовано как производственными, так и моральными интересами компании. Если в результате управления безопасной эксплуатацией судов компании удается в какой-то мере снизить если не количество аварийных случаев, то хотя бы тяжесть последствий от них, то такое управление безопасной эксплуатацией уже можно признать отвечающим поставленной глобальной цели [13]. Практика современного мореплавания показывает, что, несмотря на постоянное совершенствование технических средств морского судоходства, обеспечение безопасной эксплуатации судов продолжает оставаться острейшей проблемой в морской транспортной и рыболовной индустрии, а предупреждение аварийности является злободневной практической задачей. Накоплено достаточно много печальных свидетельств того, что в качестве постоянной причины, порождающей аварии судов, может выступать сам судоводитель (оператор средства повышенной опасности) или субъект, управляющий движущимся объектом [1]. Поэтому усилия по предупреждению аварийности эксплуатируемых судов помимо прочего должны предусматривать поиск неиспользованных возможностей по снижению доли «человеческого фактора» в общем объеме аварийности мирового флота [2].

Безопасность эксплуатации судов является одной из важнейших проблем, стоящих перед отечественными и зарубежными судоходным. компаниями. Довольно высокий уровень аварийности транспортных и рыболовных судов, возникновение катастроф, приводящих к гибели людей, потере значительных материально-технических средств, экономическим и экологическим последствиям, — все это обуславливает актуальность решения проблемы безопасной эксплуатации и необходимость ее дальнейшего теоретического и практического исследования.

Массовое использование средств информатики, встраиваемы:" - з морские технические средства, обеспечивающие безопасность мореплавания, составляет главное содержание явления, которое называют информатизацией судовождения. В свою очередь, информатизация судовождения с одновременным внедрением в морскую практику новых космических технологий позволила существенно изменить как форму, так и содержание приемов управления состоянием безопасной эксплуатации и состоянием безопасности мореплавания [14].

Именно принципиально новые космические технологии вместе со средствами обработки и отображения информации обеспечили переход от классической технологии корректируемого счисления (восстановление траекторий по дискретным обсервациям) к технологии обсервационного счисления (восстановление траектории по практически непрерывным обсервациям) [31]. Изменение в технологиях счислении пути судна не могло не повлиять на приемы поддержания безопасности мореплавания на заданном уровне и даже более того явилось стимулом дальнейшего развития этих приемов.

При модернизации приемов поддержания безопасности мореплавания на заданном уровне необходимо учитывать то, что контроль состояния можно вести непосредственно со средств отображения технического устройства без выполнения каких либо предварительных или дополнительных расчетов. Поэтому решение проблемы безопасности мореплавания в первую очередь следует искать в более эффективном использовании средств информатизации и учете особенностей взаимодействия судоводителя с интеллектуальным продуктом средства судовождения. Средства информатики, включенные в состав технических средств судовождения, создают предпосылки к замене организационно-технической системы обеспечения безопасности мореплавания на ее интеллектуальный аналог [42].

На современном этапе научно-технического прогресса совершенствование всех видов человеческой деятельности связано с созданием информационной техники и технологий, а также с их применением для шпотгения отдельных производственных операций или управления производственным процессом. Информатизацию современного судовождения следует рассматривать как стратегическое направление научно-технического прогресса, на котором должна решаться проблема обеспечения безопасности мореплавания. Поэтому особый интерес при решении задач обеспечения безопасности мореплавания и минимизации количества, навигационных и производственных рисков, связанных с «человеческим фактором», может представлять некая обобщенная теория организационно-технических, интеллектуальных систем. Эта теория должна изучать логические и организационные формы интеграции судоводителя с комплексом средств интеллектуальной деятельности, научные методы по обработке информации и принятию решений, вычислительную и информационную технику [22],.

70].

Оператор интегрированной системы управления судном (судоводитель) и комплекс интеллектуальных средств деятельности, объединенные в единое целое для решения задачи обеспечения безопасности мореплавания, образуя сложную организационно-техническую систему, с одной стороны, с другой стороны, представляют собой интеллектуальную систему. Естественно, что при эксплуатации на судне конкретная организглионно-техническая и одновременно интеллектуальная система будет обладать конкретными особенностями, определяемыми способами внутрисистемной интеграции. Однако при любом варианте интеграции такая система должна посредством минимизации навигационных и производственных рисков обеспечивать заданный уровень безопасности мореплавания [73].

Следует обратить внимание на то, что непрерывный рост уровня автоматизации судов и внедрение в повседневную практику морского судоходства и рыболовства технических средств, осуществляющих научны-: методы обработки данных и принятия решений, вычислительную и информационную технику, создают еще одну проблему, связанную с «человеческим фактором». Внедрение высокотехнологичных организационно-технических интеллектуальных систем, обеспечивающих безопасность мореплавания, ведет к относительной дисквалификации морских судовых специалистов. Процесс дисквалификации судового персонала в первую очередь обусловлен тем, что морские специалисты все в большей степени передо [меряют принятие решений в области обеспечения безопасности мореплавания интеллектуальным техническим средствам. Кроме того, новые высокотехнологичные средства судовождения с элементами привнесенного интеллекта позволяют штурманскому составу значительно снизить собственную производственную активность и не применять достаточно активно свои индивидуальные знания и практический опыт [61].

Снижение текущей производственной активности судоводителя, в свою очередь, отрицательно сказывается на его психических возможностях, которые ответственны за успешность производственной деятельности морского специалиста. Снижение успешности производственной деятельности можно связать с деградацией у судоводителя следующих психических переменных [46]:

— активного избирательного восприятия (слежение за сигналами и объектами);

— оперативного мышления, способности анализировать целое через его составные части;

— образного, логического и действенно-практического мышлении;

— пространственного воображения.

При решении задач, направленных на обеспечение безопасности мореплавания, сочетание трех первых психических переменных у судоводителя определяет степень правильности восприятия им обстановки в целом, а последняя переменная отражает способность специалиста правильно оценивать обстановку. В свою очередь, оценку обстановки можно рассматривать как ряд решений, направленных на выявление тенденций развития дальнейшего хода событий, а также взвешиваний результатов возможных последствий от развития этих событий [4], [52].

При всех существующих сложностях в области исследования организационно-технических систем достигнуты заметные успехи. Прогресс способствует появлению исследований, в которых оценивается влияние технических систем на органы человека, и формируются целые направления, связанные как с созданием технических устройств для человека-оператора, так и с разработкой элементов поведения человека-оператора, повышающих надежность функционирования организационно-технической системы в целом [3].

Интерес к таким направлениям исследования связан в первую очередь с тем, что повышение надежности функционирования организационно-технической системы сдерживается «человеческим фактором» или, в терминологии Международной Морской Организации (ИМО), — «человеческим элементом». Поэтому следует признать весьма актуальным дальнейшее наращивание исследований по определению элементов поведения человека-оператора в организационно-технических структурах при восприятии им информации, поступающей от мультимедийных систем представления данных, а также при управлении состоянием сложного объекта, особенно в критических ситуациях.

Целью данной диссертационной работы является исследование свойства живучести организационно-технической структуры обеспечения безопасности мореплавания, отвечающей принципам, сформулированным в текстах применимых международных морских конвенций, с учетом влияния на это сбойство «человеческого элемента» .

Учитывая актуальность выбранного направления исследовани" и цель исследования, в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

— дать математическое описание организационно-технической структуры, отвечающей принципам, сформулированным в текстах применимых международных морских конвенций, и выделить условия, при которых эта структура, обеспечивая свою организованность, способствует повышению эффективность управления состоянием безопасности мореплавания;

— математически описать принципы выделения ресурса, необходимого для управления состоянием безопасности мореплавания, основанные на личных отношениях между судовладельцем и назначенным лицом (топ-менеджером), ответственным за обеспечение безопасности мореплавания судов компании;

— исследовать возможности применения в практике управления состоянием безопасности мореплавания механизма функционирования организационно-технической структуры, составленного в терминах нечетких множеств, и выделить причины, обусловливающие появление навигационных и производственных рисков;

— разработать информационную меру, которая, с одной стороны, определяет количество дезинформации, поступающей судовым специалистам при реализации механизма функционирования, а с другой — характеризует^ позитивную полноту планирования этого механизма;

— дать математическое описание параметров состояния способности к живучести для аварийных ситуаций, происходящих в организационно-технических структурах управления состоянием безопасности мореплавания и связанных с отказами технических средств, сбоями организациотшх компонент, ошибками «человеческого элемента», в рамках ассошштивно-структурного подхода;

— Составить математическое описание и дать оценку влиянию «человеческого элемента» на состояние способности к живучести организационно-технических структур «оптимального управленческого поведения», выражающегося в распределении как последовательности, так и способов решения задач управления только в соответствии с заранее выбранным пс рядком;

— показать, что при информационном и функциональном согласовании оптимального комплекса задач общее требование устойчивости (наличие мажоранты) механизма выбора является лишь требованием реализации принципа «экономии сознания», обеспечивающего минимизацию информационной загрузки судоводителя;

— провести натурный эксперимент и с использованием психофизических инструментов показать, что в деятельности судоводителя имеются резервы, которые могут быть использованы при совершенствовании поведения специалиста, включенного в организационно-техническую структуру обеспечения безопасности мореплавания с максимальным показателем состояния способности к живучести последней.

Решение перечисленных выше задач последовательно излагается в разделах диссертационной работы и в соответствующем порядке выносится на защиту.

Выводы к главе 3.

1. Психофизиологическое изучение деятельности судоводителя указывает на имеющиеся резервы в обеспечении безопасности мореплавания, которые заложены в совершенствование поведения специалиста, включенного в организационно-техническую структуру обеспечения безопасности мореплавания при максимальном показателе состояния способности к живучести последней.

2. Большинство судоводителей (83,7%) способны успешно овладеть профессиональными специальными навыками обработки навигационной информации, выбора управления в рамках предложенного механизма и реализации мероприятий, необходимых для обеспечения принятого в компании уровня безопасности мореплавания.

3. По способности к реализации своей деятельности судоводители условно могут быть разбиты не три непересекающиеся группы специалистов.

— «успешных», «средних», «неуспешных», причем в основе такой дифференциации помимо профессионального опыта и возраста лежат индивидуально-психологические особенности судоводителей, которые предопределяют выработку требуемых навыков и обеспечивают профессиональное оптимальное поведение.

4. Среди профессионально значимых индивидуальных качеств особо выделяются: способность к абстракции, образному представлению, оперативным умственным действиям, выявлению причинно-следственных связей, устойчивому вниманию с широким охватом и хорошим переключением, умением оценивать степень потенциальной опасности, принимать решение с необходимым упреждением.

5. Образное и действенно-практическое мышление, избирательность персептивного внимания и интеллектуальная лабильность являются: наиболее профессионально значимыми качествами судоводителя, которые, должны учитываться при разработке рекомендаций по «оптимальному управленческому поведению» специалиста в организационно-технической структуре.

6. При оценке надежности управления состоянием безопасности мореплавания в организационно-технической структуре больше значен: 'с имеет не скорость, а точность реакции морского специалиста, которую и следует учитывать при формировании управленческих процедур.

7. Особую роль при реализации алгоритма «наблюдение — управление.

— контроль" в рамках оптимального поведения судоводителя, включенного в организационно-техническую структуру, играет пространственное представление, обеспечивающее переход от абстрактных образов к реальным понятиям и образам.

Заключение

.

Объектом исследований, проведенных диссертационной работе, является организационно-техническая система управления состоянием безопасности мореплавания, отвечающая требованиям пятой главы Международной Конвенции COJ1AC-74, тексту Международной Конвенции ПДНВ-74/95 и кодексов к ней, а также национальным требованиям, которые сформулированы признанной организацией — Российским регистром судоходства.

К предмету исследований можно отнести процесс управления состоянием безопасности мореплавания, в рамках которого необходимо обеспечить максимальное значение параметров состояния способности к живучести организационно-технической структуры при наличии в ней отказов технических средств, сбоев организационных составляющих и ошиэок «человеческого элемента» .

В ходе выполнения исследований, направленных на общее повышение надежности управления состоянием безопасности мореплавании судов компании, были получены новые научные результаты, которые могут быть сформулированы следующим образом:

— предложена методика выбора согласованного ресурса, необходимого для управления состоянием безопасности мореплавания в организационно-технической структуре, основанная на личных отношениях судовладельца и назначенного лица компании;

— показано, что механизм функционирования организационно-технической структуры управления состоянием безопасности мореплавания может быть составлен в терминах нечетких множеств и в сочетании с согласованным ресурсом может служить источником рисков;

— показано, что параметры состояния способности к живучее: и организационно-технической структуры могут быть максимальными лишь в том случае, если «человеческий элемент», организуя свое «оптимальное управленческое поведение» в виде последовательности способов решения задач управления в соответствии с выбранным порядком;

— впервые показано, что при информационном и функциональном согласовании оптимального комплекса задач управления общее устойчивости (наличие мажоранты) механизма выбора является основополагающим, поскольку реализация этого требования способна обеспечить минимальную информационную загрузку судоводителя;

— впервые выделены классификационные признаки и составле на математическая модель механизма выбора судоводителя, получившая подтверждение в натурном эксперименте, проведенном на тренажере PJIC при факультете повышения квалификации ФГОУВПО «МГТУ» ;

— впервые эмпирически доказано, что при соответствующей подготовке судоводителя имеются реальные резервы, которые, будучи заложены в «оптимальное управленческое поведение», позволят ему в рамках организационно-технической структуры решать задачу поддержания состояния безопасности мореплавания при максимальном показателе состояния способности к живучести.

Обобщая новизну исследования можно сделать следующие общие выводы:

— показано, что параметры состояния способности к живучести организационно-технической структуры будут максимальными лишь в том случае, если «человеческий элемент», организуя свои «управленческие действия-) распределит последовательность и способы решения задач только в соответствии с оптимально выбранным порядком.

— определено, что профессиональная успешность судоводителя, в рамках управления организационно-техническими структурами по обеспечению безопасности мореплавания, определяется его производственным опытом и зависит от параметров механизма выбора «траектории» управленческой деятельности.

— показано, что состояние способности к живучести организационно-технической структуры должно рассматривать лишь те ее компоненты, которые характеризуются «неправильными действиями» судового персонала или существенно влияют на показатели качества функционирования системы.

— получено, что повышение надежности реализации нечетко заданного механизма функционирования в организационно-технической структуре, включающего согласованный ресурс определяется особенностями самой структуры управления состоянием безопасности мореплавания и зависит от управленческих действий «человеческого элемента»;

— составлена модель выбора величины управленческого ресурса методом согласования для организационно-технических структур, обеспечивающих безопасность мореплавания, является предпочтительной, хотя и зависит от индивидуальных представлений, как судовладельца, так и назначенного лица.

— составлена модель нечеткого механизма функционирования организационно-технической структуры, который будет реализовывать поставленную цель, если каждая последующая эталонная ситуация судовой ключевой операции будет независима, а каждый элемент этого механизма будет представлять собой совокупность пар величин управления и ресурса по каждому локальному признаку эталонной ситуации.

— предложена информационная мера, определяя количество дезинформации, которое появляется при реализации механизма функционирования судовой ключевой операции, может служить основой для оценки мощности множества навигационных и производственных рисков, затрудняющих процесс поддержания заданного уровня безопасности мореплавания в рамках принятой организационно-технической структуры.

Результаты исследований в виде конкретных рекомендаций предложены к использованию в практической деятельности систем менеджмента безопасной эксплуатацией судов компаний Северного бассейна. Кроме того, эти рекомендации могут быть включены в руководства по планированию безопасных судовых ключевых операций, использоваться в учебном процессе при подготовке курсантов по специальности «Судовождение на морских путях», а также при переподготовке морских специалисте" з на факультете повышения квалификации ФГОУВПО «МГТУ» .

Использование теоретических результатов настоящего исследования в практических целях и результаты проведенного натурного эксперимента приводится в приложении к диссертационной работе.