Характеристикой эффективности деятельности человека является работоспособность, т.е. величина функциональных возможностей человека выполнять работу. Она зависит от субъективных и объективных факторов. В изменении работоспособности в течение рабочего дня установлена определенная закономерность: фаза врабатывания (1,5-2,5ч), высокой устойчивой работоспособности (2+2,5ч), фаза снижения работоспособности. После обеденного перерыва фазы изменения работоспособности повторяются. Для оценки физической работоспособности используют показатель способности к внешней механической работе (Р°С), характеризующий частотой сердечных сокращений при разных нагрузках и измеряемый в ваттах.
В процессе работы у человека возникает утомленное состояние, сопровождающееся чувством усталости, снижением работоспособности, ухудшением показателей работы. Механизм утомления объясняет центрально-нервная теория утомления. Она учитывает влияние процессов, происходящих в работающих мышцах и органах на формирование утомления (недостаток кислорода, накопление метаболитов, истощение питательных веществ и др.). За счет обратных связей изменяется состояние ЦНС, формируется корковая защитная реакция, ограничивающая работоспособность. Физиологические картины физического и умственного утомления сходны. Утомление - это целостный процесс, в нем физическое и умственное утомление взаимосвязаны.
Важное место в деятельности человека имеют его психологические и психофизиологические характеристики, от которых зависит его взаимодействие с факторами производственной среды. Обычно выделяют следующие группы характеристик.
1. Характеристики анализаторов, обеспечивающих прием, передачу и первичный анализ информационных сигналов (сенсорное восприятие). Каждый анализатор имеет центральную часть в коре головного мозга и периферическую часть (рецепторы) для восприятия информации. Анализаторы подразделяют на внешние и внутренние. Внешние это зрительный, слуховой, тактильный, болевой, температурный, обонятельный, вкусовой. К внутренним относятся анализатор давления, кинестетический (рецепторы в мышцах, сухожилиях), вестибулярный и специальные во внутренних органах.
Основными параметрами анализаторов являются:
- Абсолютный порог чувствительности, то есть то минимальное значение воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение.
- Предельно допустимая интенсивность сигнала (близкая к болевому порогу).
- Диапазон чувствительности, включающий все переходные значения раздражителя.
- Дифференциальная чувствительность, то есть минимальное изменение сигнала, восприиимаемое анализатором.
- Число различаемых градаций сигнала.
- Минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущения.
В деятельности человека преобладает зрительная информация (до 90% общего объема), на втором месте стоит звуковая и небольшой объем приходится на долю анализаторов.
2. Инженерно-психологические характеристики, описывающие интеллектуальную деятельность человека. Наибольшее значение из этих характеристик имеют память и мышление.
Память - это процесс запоминания, сохранения, узнавания и воспроизведения информации. Характеристиками памяти являются: объем и скорость запоминания информации, длительность сохранения, полнота и точность воспроизведения.
Мышление - это процесс построения последовательности действий с управляемыми объектами, осуществляемый на основе динамического моделирования этих объектов, их свойств и взаимоотношений. Решение практических задач управления на производстве осуществляется в процессе оперативного мышления, которое является психологической основой принятия решения. Содержанием оперативного мышления является построение структуры ситуации и связывание ее элементов. Сложность решения определяется числом логических условий.
3. Инженерно-психологические характеристики управляющих движений и надежности деятельности. Любое управляющее движение складывается из массы элементарных движений, объединяемых механизмом регуляции ЦНС. Параметры управляющих движений включают пространственные, скоростные и силовые. Пространственные параметры - это размах (амплитуда) и траектория движения. Силовые параметры определяются усилием, развиваемым в процессе движения.
Под надежностью человека понимается вероятность безопасной работы. По вине человека происходят от 20 до 95% отказов в системе "человек-машина". Поэтому необходим учет факторов, влияющих на надежность человека: организация рабочего места, освещение, конструкция технологического оборудования и т.п.
Временные характеристики определяют время выполнения человеком отдельных действий. Для определения временных характеристик имеются таблицы, содержащие время выполнения различных действий и движений. При выполнении экстренных действий необходим учет скрытого времени от момента возникновения раздражителя до начала реакции на него. На время решения задач оказывает взаимное влияние выполняемых действий.
4. Антропометрические характеристики определяют размеры тела человека и его отдельных частей. Они необходимы при конструировании промышленных изделий и рабочих мест, организации труда и других работ в области научной организации труда. Антропометрические характеристики подразделяют на динамические, характеризующие движения, зоны досягаемости, и статические, к которым относятся размеры человека в статическом положении.
Для сравнения различных видов труда, проведения оздоровительных мероприятий необходима оценка тяжести труда.
Тяжесть труда - интегральное понятие, выражающее степень функционального напряжения организма при трудовом процессе. Функциональное напряжение может быть энергетическим при физическом труде и эмоциональным при умственном труде. Соответственно нагрузка на организм при мышечных усилиях классифицируется как физическая тяжесть труда, при эмоциональной нагрузке как нервная напряженность.
На практике используется несколько классификаций тяжести и напряженности труда. Каждая классификация имеет свое назначение. Так, в гигиене труда используется подразделение тяжести труда по степени мышечной и нервной нагрузки: 4 категории, определяемые по эргономическим критериям тяжести и напряженности труда (показатель мышечной и нервной нагрузки). Для оценки гигиенической эффективности проводимых оздоровительных мероприятий условия труда подразделяются на 3 класса (оптимальные, предельно допустимые, вредные и опасные).
При определении льгот и компенсаций за неблагоприятные условия труда используется нормирование гигиенических критериев оценки условий труда по показателям вредных и опасных факторов. Условия труда по степени вредности и опасности подразделяют на четыре класса:
I класс. Оптимальные условия для сохранения здоровья и высокой работоспособности.
II класс. Допустимые условия с уровнем действующих факторов, не превышающих нормы.
III класс. Вредные условия, оказывающие негативное воздействие на работающих. Они подразделяются:
- 1 степень вредности (вызывают обратимые изменения в организме);
- 2 степень вредности (вызывают стойкие изменения в организме);
- 3 степень (вызывают профессиональную патологию в легкой форме);
- 4 степень вредности (вызывают выраженную форму профзаболеваний).
IV класс. Опасные (экстремальные) условия, которые создают угрозу жизни в течение рабочей смены.
Из анализа деятельности человека и его физиологических характеристик вытекают основные мероприятия, направленные на уменьшение утомления человека:
1. Рациональная организация рабочего места и мебели, которая заключается в соответствии их антропометрическим данным и психологическим возможностям человека. При этом должна быть принята оптимальная поза, размеры рабочего места должны соответствовать эргономическим рекомендациям.
2. Важным средством предупреждения утомления являются упражнения и тренировка. Они обеспечивают совершенствование умений и навыков, придают законченность и устойчивость всем формам двигательной активности. При этом происходит процесс приспособления функций человеческого организма для наиболее эффективного выполнения конкретной работы.
3. Рациональный режим труда и отдыха обеспечивает высокую производительность труда и работоспособность без признаков чрезмерного утомления. Задача решается за счет оптимального чередования периодов труда и отдыха.
4. Производственная физическая культура, основанная на феномене активного отдыха.
5. Функциональная музыка вызывает положительный эмоциональный настрой, необходимый для любой работы.
6. Комнаты психофизической разгрузки, проводящие сеансы по снятию усталости и нервно-психического напряжения.
Человек в процессе жизнедеятельности непрерывно взаимодействует со средой обитания, со всем многообразием факторов, характеризующих среду. Многие факторы среды обитания оказывают негативное воздействие на здоровье и жизнь человека. Степень негативного воздействия определяется уровнем их энергии, под которой понимается количественная мера различных форм движения материи. В настоящее время перечень известных форм энергии существенно расширился: электрическая, потенциальная, кинетическая, внутренняя, покоя, деформированного тела, газовой смеси, ядерной реакции, электромагнитного поля и т.д.