3.6. Проект и среда: безопасность и экологичность

Любой проект содержит в себе (в своей теме, предмете) направленность на повышение уровня организации (реформации, оптимизации) материи, энергии и/или информации, одним словом, на преобразование тех или иных условий среды путем конструирования разнообразных технических функциональных средств, устройств и соответствующих программ действий с ними человека.

В техническом задании, как правило, выделяются три динамически переплетающихся представления (описания) об условиях возникновения опасности: 1) "что" и "где" существует, т.е. описание комплекса потенциально существующих факторов в конкретных условиях среды жизни и деятельности в соответствии с исходными данными к проекту; 2) определение потенциально опасных, подлежащих верифицирующей оценке факторов и 3) описание того, "как" осуществляется согласование сопутствующих и препятствующих успешной деятельности факторов и обеспечивается защита человека. Это обстоятельство представляется описанием проекта информационных моделей, формируемых по инженерно-психологическим критериям (безопасность, управляемость, устойчивость, эффективность и др.).

У каждого автора проекта имеется определенный запас индивидуально приобретенных знаний об окружающем мире как источнике жизни, прибыли, образцах технологии, т.е. всего того, что К.Поппер назвал "третьим миром", если считать первым реально существующий мир, а вторым - его отражение в высшей нервной (психической) деятельности человеческого индивида. Очевидно, что любой проект является частным случаем общих эволюционных тенденций в этих "трех мирах" и, так или иначе, частным намерением заказчика и проектировщика техники повлиять на восприятие мира (природы) и действие в нем субъекта. В этом преобразовательно-проектном (а не познавательном) действии нередко остается нераскрытым возможное негативное воздействие на психобиологические процессы в живых организмах и окружающей их среде: негативное воздействие на природу, включая ту, которая внутри каждого из нас, есть по конечному результату негативное воздействие на жизнедеятельность индивида. Отсюда, по-видимому, и возникла идея введения в дипломный проект раздела "Безопасность и экологичность проекта (работы)" (Приказ Роскомвуза N 473 от 09.07.90).

Термин "безопасность" (защищенность) традиционно соотносится с техникой, построением и содержанием деятельности (труд, учение, игра) человека, т.е. с ее целями, средствами и результатами, которые не приносят травм, увечий и иных неприятностей человеку: отсюда девиз "от техники безопасности к безопасной технике". Обе эти стороны девиза направлены на техническую оптимизацию действительности (включая человека) и рассматриваются, с одной стороны, в плане ее причинности, содержания и предвосхищаемого результата (цели), а с другой - в плане сохранения и развития в технических условиях здорового человека ("вырастания человека в человека", по Достоевскому).

Формальное представление идеи оптимизации может иметь вид

Э = f (x₁, x₂, ..., x_n; y₁, y₂, ...,y_m; z₁, z₂,..., z_l)

при выполнении ограничивающих условий:

x_i < x_{i доп} (i = 1,2,..., n);

y_j < y_{j доп} (j = 1,2,..., m);

z_k < z_{k доп} (k = 1,2,..., l),

где Э - обобщенный показатель оптимизации по экологическим (жизнедеятельностным, бытийным), деятельностным (трудовым, учебным, игровым, творческим) или иным критериям и экстремальным (чрезвычайным) ситуациям жизни. В специальной литературе употребляются такие критериальные показатели, как эффективность (действенность), экологичность (обитаемость), безопасность (защищенность), комфортность (удобстово), быстродействие, точность, помехоустойчивость, управляемость, надежность, безотказность и др.;

x _i, y _j, z _k - соответственно переменные характеристики системы действий (операций) человека, переменные технических средств (эффекторов и эффектов) и естественные переменные условий (факторов жизни, окружающей среды);

x _{i доп}, y _{j доп}, z _{k доп} - предельно допустимые (для существования жизни растительных, животных и человеческих организмов) или оптимальные значения характеристик [3,16,17]. Следует иметь в виду, что имеет место двойственность допустимых норм (ПДК - предельно допустимая концентрация и ПДУ - предельно допустимый уровень) действия того или иного фактора на жизнедеятельность человека.

Безопасность человека в инженерной психологии определяется как обратная величина риска (от франц. risque - опасность), предавляющего собой численное выражение допустимой опасности, "оправданного риска". Расчет вероятности безопасной работы (Р_бт) имеет следующий вид:

где Р_{воз i} - вероятность возникновения угрозы i-го фактора в меняющихся ситуациях; n - число таких факторов; Р_{ош i} - вероятность неправильных (ненадежных, ошибочных) действий в i-й ситуации. Угрожающие (опасные и вредные) ситуации могут создаваться как техническими, так и психотехническими информационными причинами, состоящими в допущении ошибки, трактуемой как нарушение допуска безопасности. Под допуском понимаются допустимые отклонения числовых характеристик действия от заданной точности действия. Точность и безошибочность (правильность) определяют надежность исполнения трудовых задач. Количественно точность работы оценивается величиной погрешности, с которой человек измеряет, регулирует и устанавливает заданный информационный параметр деятельности: y = I_н - I_оп , где I_н - истинное значение параметра; I_оп - фактически измеряемое, регулируемое или считываемое человеком-оператором значение этого параметра [4,17].

Психологическое объяснение происхождения ошибочных действий заключено в цепи разрешимостей акта "человек-психика-организм-среда": организм (бессознательное) зависит от "материи" внешней и внутренней его среды обитания, психика (подсознательное) - от сигналов среды и избирательной инстинктивной чувствительности к ним, а человек (сознательное) - от социальной среды, формирующей установки восприятия (среды и себя) и адекватной реакции. Рассогласование ценностных составляющих на каждом уровне действия неизбежно приводит к неопределенности следствий целостного акта.

Теория бессознательного рассматривает ошибку как акт, вызванный защитным автоматизмом подсознательных сигнальных процессов (инстинктов). Убедительное объяснение этому обстоятельству дано в теории психоанализа (Фрейд). Современная психология также подтверждает, что ошибка - это своего рода следствие "протеста" подсознания "правильно" рассчитывающему рассудку (сознание) и рассматривается как внутриперсональный конфликт [17].

В структуре человеческого действия выделяется три относительно самостоятельных уровня возникновения ошибок: ошибка ценностной ориентации - выбор цели, задачи; ошибка принятия решения - выбор адекватных действий для достижения цели; ошибка в последовательности действий или бездействий, например, поспешность, нескоординированность операций и т.п. [18]. Отсюда следует, что проблема безопасности, с одной стороны, сопряжена с природой, содержанием и следствием делания, а с другой - с научением, т.е. с навыком безошибочного (безопасного) действия. На ошибках учатся: учеба на своих ошибках - накопление личного опыта (научение) методом проб, и учеба на чужих- усвоение чужого опыта (обучение) на объективной основе путем соотнесения проектируемого делания с каким-либо эталоном истинного, верного. То есть ошибка и ее "цена" (следствие) имеют две точки отсчета (внутреннюю и внешнюю), ряд причин ее возникновения и способов исключения ошибки.

Для выбора критериев организации мотивации человеческой деятельности в проекте следует избирательно использовать данные (расчеты, нормы, правила) специальных научных направлений, представляющих текущее и будущее состояние бытия и культурной эволюции:

- психофизические и психофизиологические (физико-химические, экологические, психологические, эргономические, инженерно-психологические, физиологические, санитарно-гигиенические, технологические) данные: функциональное взаимодействие человека и техники со средой, травматизм, риск, режим труда и отдыха, мышечная и умственная работоспособность, динамика работоспособности, утомление, сложность труда, тяжесть и напряженность труда, методы анализа сердечной деятельности в процессе труда, методы анализа легочной вентиляции в процессе труда, методы изучения и преодоления запыленности, загазованности, зашумленности, устранения вибрации и электромагнитных облучений; санитарное нормирование физических факторов трудовой среды; удовлетворенность удобством рабочего места, дизайном, физическими условиями труда, удовлетворенность местом, занимаемым в коллективе, удовлетворенность межперсональными и межгрупповыми отношениями, авторитетом руководителя, ощущением своей нужности в коллективе (фирме), уважением, признанием, одобрением со стороны руководителя и членов группы;

- экономические; экономический аспект оптимизации системы "человек-машина" раскрывается в понятии "эффективность" (W_счм), которая в абстракции имеет вид

W_счм = С_э + Е_н (С_оп + С_и),

где С_и - затраты на создание (изготовление) технического средства, С_оп - затраты на подготовку персонала (оператора); С_э - эксплуатационные расходы; Е_н- нормированный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений; набор номинаций, описывающий экономический аспект деятельности, объект деятельности, орудия деятельности, процесс (алгоритм) деятельности, коллективную деятельность, эксплуатацию оборудования, конкретный труд, абстрактный труд, овеществленный труд, живой труд, разделение труда, кооперация труда, производительность труда, рациональные формы труда, методы измерения производительности труда, надежность трудовых действий, организация труда, нормирование труда, моральное стимулирование труда, материальное стимулирование труда, оплата труда, трудовые ресурсы, рабочее время как мерило труда, методы установления норм труда, планирование труда, направленные на достижение удовлетворенности каждого работающего, группы и коллектива в целом справедливостью вознаграждения (зарплата, премии, акции, дивиденды от прибыли) за выполненную работу, информированностью о планах, текущих делах предприятия, организации, учетом и интересом руководителя личным мнением работников;

- социологические: труд как процесс, формирующий человека и общество; культурный уровень рабочих предприятия, функции общественного труда, социальные факторы выбора профессии, изменения характера и содержания труда в условиях ускоренного технического прогресса; удовлетворенность социальными благами, создаваемыми предприятием (например, жилище, медобслуживание, детсады, санатории и профилактории, спорт и культурный отдых); способы и приемы взаимодействия и влияния на изменение поведения с учетом взглядов, мнений и желаний людей: ценностная ориентация, мировоззренческие установки, способы преодоления когнитивного диссонанса и смысловых барьеров;

- законодательные: правовые меры по использованию природных и человеческих ресусов, а также их защите, трудовой договор (контракт), коллективный договор, право на отпуск, продолжительность рабочего дня, право на заработную плату, правовое регулирование ответственности, обязанностей рабочих и служащих, рассмотрение трудовых споров, несчастных случаев;

- "социально-климатические": бесконфликтная организация и координация деятельности персонала, способы предотвращения возможных конфликтов, разделение и разграничение ролей, регулирование эмоциональных отношений и побуждений (мотиваций); обеспечение возможностей для личного роста (обучение, переобучение), роста ответственности и влияния, творчества, экспериментирования, самовыражения;

- психолого-педагогические: специальное образование, трудовое обучение, производственное обучение, педагогическое руководство выбором профессии, формирование творческого отношения к труду, система производственного обучения;

- врачебно-трудовая экспертиза: трудоспособность, потеря трудоспособности (инвалидность), временная нетрудоспособность, остаточная трудоспособность, реальные трудовые возможности (больного), трудотерапия, трудовая реабилитация.

Экология - один из разделов биологии, в котором изучаются и описываются жизнедеятельностные (психобиологические) процессы живых организмов (в том числе человеческого) во взаимодействии со средой обитания. В Природе, частью которой мы являемся и в которой поэтому есть нечто человеческое, все взаимосвязано, обусловлено, организовано по принципу притяжения и отталкивания, соединения и распада биотических и абиотических, естественных и искусственных (техногенных) факторов среды обитания. Термин "экологичность" - малоудачный термин, поскольку техника и технология совмещаются не с экологией (наукой), а с условием - "эко" (от греч. ойкос) - жилище, местообитание. Точнее было бы (вместо "экологичность") употребить термин "экосовместимость" техники и технологии с местообитанием живых организмов и их жизнедеятельностными процессами. Экосовместимость (экологичность) - это отсутствие в свойствах техники и технологии экоцидных (буквально “местообитание убиваю”) и биоцидных ("живое убиваю") свойств и тенденций. Экспертиза проекта на экологичность техники представляет собой оценку вероятных воздействий на среду обитания техники за весь период ее функционирования, включая процесс ее изготовления, испытания, эксплуатации, демонтажа и утилизации.

Биологические виды эволюционно специализированы в своей приспособленности или способности заселять различную среду (экологические ниши) с большими или малыми изменениями факторов. этой среды. У каждого вида, организма в отношении различных факторов среды существуют пределы выносливости (или терпения - толерантности), ограничивающие возможности организма в его попытке вторгнуться (внедриться) и успешно существовать в той или иной среде. Любой фактор среды может играть роль ограничителя благополучия в том случае, когда он отсутствует или находится ниже минимальной (критической) черты или превосходит максимально выносимый уровень.

Между этими пределами располагается экологический оптимум - наиболее благоприятная среда для успешного существования биологического вида.

Природные и технические факторы среды жизни оказывают прямое или косвенное влияние на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из фаз их онтогенеза: внутриутробное развитие, рождение, рост, воспроизводство потомства, смерть). Различные экологические изменения технических воздействий на живые организмы в общем виде сводятся к следующему.

1. Устранение некоторых биологических видов с территорий, физико-химические и/или иные переменные характеристики которых им не подходят ("не нравятся") и, следовательно, изменение их географического распространения, расселения.

2. Изменение плодовитости и смертности биологических видов воздействием факторов среды обитания на развитие каждого из них, влияние на плотность популяций (число особей, индивидов на единицу площади), в том числе миграции этого вида.

3. Появление новых или утрата (дегенерция) у биологического вида приспособительных модификаций: выживают не самые высокоорганизованные виды, а простейшие, быстро приспосабливающиеся к количественным и качественным изменениям среды.

На современном уровне научных знаний уже не вызывает особого возражения представление о том, что живым существам, как и Природе в целом, присуща некая "целеустремленность" - стремление к осуществлению заложенной в каждом из них цели. При этом, когда говорится о цели природного процесса, можно подозревать два "намека": или речь идет о Вселенском Разуме, направляющем своею волею все малые и большие трансформации и миграции в мире, или речь идет о природном процессе как об автомате, т.е. о машине, действие которой основано на четких связях между составляющими ее элементарными механизмами; тогда можно говорить с большей или меньшей долей вероятности о последствиях трансформаций и миграций.

В аналитическом подходе к факторам среды следует классифицировать их по ряду признаков в отношении воздействия на Живое и способности вызвать изменение жизнедеятельности организма, то есть вызвать те или иные приспособительные (адаптационные) реакции (за пределами приспособительных возможностей лежат повреждающие факторы - патологические и летальные):

- по периодичности (периодический, непериодический): периодический, ритмический (дневной, суточный, лунный, сезонный, годовой и др.) как прямое следствие ритмов природы : вращение Земли, смена Лунных фаз и т.д. Все живое и человек, как правило, адаптированы к периодическим факторам; непериодический, возникающий без строгой цикличности (например, ветер, осадки, гроза, пожар, взрыв и т.д.) и потому предъявляющий "неожиданные" требования к механизмам адаптации;

- по очередности возникновения: первичный (связанный как правило с космическими, глобальными процессами), вторичный (возникает как следствие первичного);

- по происхождению: космический, источником которого являются процессы вне Земли (например, изменения солнечной активности), потоки заряженных частиц; абиотический - обусловленный действием неорганического мира, "косной" природы; биогенный - связанный с влиянием на среду живых организмов, живущих и живших в прошлом; биологический - источником, которого служит непосредственно живой организм или совокупность организмов; технический (антропогенный, техногенный) - фактор производственной деятельности человека в настоящем, прошлом и будущем, запланированный и случайный; по среде возникновения - атмосферный, водный (влажностный), геоморфологический (рельефный, структурный и т.д.), эдафический (почвенный), физиологический - воздействующий на функции того же организма, исходящий от него(например, стресс); генетический - унаследованный в результате внешних воздействий на предков; популяционный - возникающий в результате взаимоотношений индивидов в сообществе; экосистемный - источником и средой которого является структура и/или функция экосистемы; биосферный - источником и средой которого является биосфера в целом;

- по объекту воздействия: индивидуальный (воздействующий на индивида или исходящий от него, обусловленный его особенностями), групповой (источником и средой действия которого служит группа, подразделяется на поведенческие, социально-психологические, социальные и социально-экономические факторы), социально-психологический (нравственные, моральные культурные установки, традиции), социальный (происходящий от общественных отношений), социально-экономический (воздействие, связанное с потребностями, отношениями между людьми и между ними созданными ими материальными и культурными ценностями);

- по характеру воздействия: информационный (выступающий как код жизненно важного сообщения и потому воздействующий не адекватно, а во много раз сильнее, чем поток вещества и энергии), вещественно-энергетический, сила воздействия которого адекватна потоку вещества и энергии вне зависимости от степени реагирования объекта воздействия; физический - источником которого служит физическое явление или состояние (волновое, механическое и т.д.); химический, происходящий от химического состава среды, в том числе химические загрязнения; биогенный - связанный с прямым и/или опосредованным влиянием живых организмов на среду); комплексный - многосторонее воздействие, зависящее от структуры, функции и истории образования фактора; системообразующий - любая структура или явление, вызывающее сложение некоторой совокупности в систему (обычно действуют несколько факторов при образовании системы); географический - источником или регулятором степени интенсивности воздействий служит географическое положение места воздействия;

- по степени воздействия: летальный (приводящий живой организм к гибели, например, в результате аварий, катастроф и др. чрезвычайных ситуаций); экстремальный, сила воздействия которого превышает приспособительные возможности и динамические качества, т.е. превышает способность живого организма, включая человека, изменяться и сохранять структурно-функциональные характеристики во времени, но не настолько, чтобы произошло мгновенное его разрушение, смерть. Может иметь максимальное и минимальное выражение, т.е. резкий избыток и нехватка воздействия одинаково экстремальны. Наличие экстремального фактора создает экстремальные условия существования для организма и экстремальные состояния самого организма; лимитирующий , ограничивающий благополучие организма, поскольку у каждого организма, индивида в отношении различных экологических факторов существуют пределы выносливости, между которыми располагается его экологический оптимум. Ограничением может быть отсутствие, минимум или максимум экологического воздействия. Термин "лимитирующий фактор" применим не только к экологическим факторам, но и к различным необходимым для жизни индивида элементам; беспокоящий, не оказывающий на организм непосредственного экстремального воздействия, но вызывающий психологическую и(или) физиологическую напряженность, стресс, в конечном итоге нередко завершающуюся патологическими последствиями, например, шум или иной дискомфорт;

- по спектру воздействия: избирательный, действующий на одни функции или органы и не оказывающий заметного влияния на другие; общего действия - оказывающий влияние на широкий круг объектов и/или субъектов, органов и функций [19, 20].