Войти
термин рабочая нагрузка может относиться к ряду различных, но связанных сущностей.
Рабочая нагрузка - это объем работы, которую должен выполнить человек. Существует различие между фактическим объемом работы и индивидуальным восприятием рабочей нагрузки. Рабочую нагрузку также можно разделить на количественную (объем работы, которую необходимо выполнить) или качественную (сложность работы).
Оценка рабочей нагрузки оператора имеет жизненно важное значение для дизайна новых человеко-машинных систем. Оценивая рабочую нагрузку оператора при разработке новой системы или итерации существующей системы, можно выявить такие проблемы, как рабочая нагрузка узкие места и перегрузка можно идентифицировать. Поскольку человек-оператор является центральной частью системы человек-машина, исправление этих проблем необходимо для работы безопасных и эффективных систем.
операционный бюджет может включать оценки ожидаемой рабочей нагрузки для конкретного вида деятельности.
Рабочая нагрузка также может относиться к общему выходу энергии системы, особенно человека или животного, выполняющего тяжелую задачу в течение длительного времени. Одним из конкретных применений этого является поднятие тяжестей / тренировка с отягощениями, где как неофициальные данные, так и научные исследования показали, что именно общая «рабочая нагрузка» важна для роста мышц, а не только на нагрузку, только на громкость или «время под напряжением». В этих и связанных с ними употреблениях слова «рабочая нагрузка» можно разделить на «работа + нагрузка», имея в виду работу, выполненную с данной нагрузкой. Что касается силовых тренировок, «нагрузка» относится к весу поднимаемого веса (20 кг - это большая нагрузка, чем 10 кг), а «работа» относится к объему или общему количеству подходов, выполненных с этим весом. (20 повторений - это больше работы, чем 10 повторений, но 2 подхода по 10 повторений - это та же работа, что и 1 подход из 20 повторений, просто человеческое тело не может выполнять 20 повторений с тяжелым весом без отдыха, поэтому лучше подумать о 2х10 как по 20 повторений, с отдыхом посередине).
Эта теория также использовалась для определения лошадиных сил (л.с.), которая была определена как объем работы, которую лошадь могла выполнять с заданной нагрузкой в течение долгого времени. Колесо, которое лошадь повернула в первоначальном эксперименте Ватта, создавало определенную нагрузку на мышцы лошади, и лошадь могла проделать определенную работу с этой нагрузкой за минуту. Если лошадь была идеальной машиной, она могла бы выдерживать постоянную максимальную рабочую нагрузку, поэтому увеличение нагрузки на определенный процент приведет к уменьшению возможной выполняемой работы на такой же процент, так что она все равно будет равняться «1 л.с.». Лошади, очевидно, не идеальные машины, и в короткие периоды времени они способны развивать до 14 л.с., а в течение длительных периодов нагрузки в среднем вырабатывают менее 1 л.с.
Теория также может быть применена к автомобилям или другим машинам, которые несколько более «совершенны», чем животные. Например, увеличение веса автомобиля увеличивает нагрузку на двигатель. Точно так же, делая его более аэродинамичным, уменьшается сопротивление, которое также действует как нагрузка на автомобиль. Крутящий момент можно рассматривать как способность перемещать нагрузку, а число оборотов - это то, сколько работы он может выполнить с этой нагрузкой за заданный промежуток времени. Следовательно, крутящий момент и число оборотов вместе создают киловатты или общую выходную мощность. Общий объем выпуска может быть связан с «рабочей нагрузкой» двигателя / автомобиля или с тем, сколько работы он может сделать с заданным количеством нагрузки. Поскольку двигатели механически более совершенны, чем мускулы животных, и не утомляются таким же образом, они будут более точно соответствовать формуле, согласно которой, если вы приложите больше нагрузки, они будут выполнять меньше работы, и наоборот.
В производственных условиях работа с рабочей нагрузкой может вызывать стресс и служить фактором стресса для сотрудников. Есть три аспекта рабочей нагрузки, которые могут вызывать стресс.
Рабочая нагрузка была связана с рядом факторов, включая тревогу, физиологические реакции, такие как кортизол, утомляемость, боли в спине, головные боли и желудочно-кишечные проблемы.
Рабочая нагрузка как потребность в работе является основным компонентом модели стресса, основанной на контроле спроса. Эта модель предполагает, что работа с высокими требованиями может вызывать стресс, особенно когда человек плохо контролирует работу. Другими словами, контроль служит буфером или защитным фактором, когда требования или рабочая нагрузка высоки. Эта модель была расширена до модели управления спросом и поддержки, которая предполагает, что сочетание высокого контроля и высокой социальной поддержки на работе буферизует эффекты высоких требований.
Как рабочая потребность, рабочая нагрузка также имеет отношение к модель потребности-ресурсов в работе стресса, которая предполагает, что работа вызывает стресс, когда потребности (например, рабочая нагрузка) превышают ресурсы человека, необходимые для их решения.
Другой аспект рабочей нагрузки - это математические прогностические модели, используемые при анализе человеческого фактора; обычно для поддержки проектирования и оценки систем, критичных для безопасности.
Нет единого согласованного определения рабочей нагрузки и, следовательно, нет единого согласованного метода ее оценки или моделирования. В одном из примеров определения Hart and Staveland (1988) рабочая нагрузка описывается как «воспринимаемая взаимосвязь между объемом умственной обработки или ресурсов и объемом, требуемым для выполнения задачи». Моделирование рабочей нагрузки - это аналитический метод, используемый для измерения и прогнозирования рабочей нагрузки. Основная цель оценки и прогнозирования рабочей нагрузки - достичь равномерно распределенной, управляемой рабочей нагрузки и избежать перегрузки или недогрузки.
Рисунок 1: Модель теории множественных ресурсов (MRT) Виккенса Модель теории множественных ресурсов (MRT) Виккенса (1984) проиллюстрирована на рисунке 1:
Виккенс MRT предлагает, чтобы у человека-оператора был не один единственный источник обработки информации, который может быть задействован, а несколько различных пулов ресурсов, которые могут быть задействованы одновременно. Каждая рамка на рисунке 1 указывает на один когнитивный ресурс. В зависимости от характера задачи эти ресурсы могут обрабатывать информацию последовательно, если для разных задач требуется один и тот же пул ресурсов, или могут обрабатываться параллельно, если задача требует разных ресурсов.
Теория Виккенса рассматривает снижение производительности как нехватку этих различных ресурсов и описывает людей как имеющих ограниченные возможности для обработки информации. Когнитивные ресурсы ограничены, и проблема спроса и предложения возникает, когда человек выполняет две или более задач, для которых требуется один ресурс (как показано одним прямоугольником на диаграмме). Избыточная рабочая нагрузка, вызванная задачей, использующей тот же ресурс, может вызвать проблемы и привести к ошибкам или снижению производительности задачи. Например, если задача - позвонить по телефону, то ни к одному компоненту не предъявляется никаких дополнительных требований. Однако, если в то же время выполняется другая задача, которая предъявляет требования к одному и тому же компоненту (-ам), результатом может быть избыточная рабочая нагрузка.
Связь между рабочей нагрузкой и производительностью сложна. Не всегда при увеличении рабочей нагрузки производительность снижается. На производительность может повлиять слишком высокая или слишком низкая рабочая нагрузка (Nachreiner, 1995). Постоянно низкая рабочая нагрузка (недогрузка) может привести к скуке, потере понимания ситуации и снижению бдительности. Кроме того, по мере увеличения рабочей нагрузки производительность может не снижаться, поскольку у оператора может быть стратегия обработки требований задачи.
Теория Виккенса позволяет разработчикам системы предсказать, когда:
Маккракен и Олдрич (1984), как и Виккенс, описывают обработку не как один центральный ресурс, а как несколько ресурсов обработки: зрительный, когнитивный, слуховой и психомоторный (VCAP). Все задачи можно разложить на эти компоненты.
Они разработали рейтинговые шкалы для каждого из компонентов VCAP, которые обеспечивают относительную оценку степени использования каждого компонента ресурсов.
Джозеф Хопкинс (не опубликовано) разработал методологию обучения, в основе которой лежит его теория обучения, заключающаяся в том, что сложные навыки, по сути, являются конфликтами ресурсов, когда обучение устраняет или снижает конфликтующие требования рабочей нагрузки за счет обработки более высокого уровня или с помощью прогнозируемой временной последовательности. Его работа фактически основана на Галлвей (1974) и Морхаус (1977). Теория постулирует, что обучение позволяет объединить различные функции задач в один новый навык. Примером этого является обучение вождению автомобиля. Переключение передач и рулевое управление - две конфликтующие задачи (т.е. обе требуют одних и тех же ресурсов), прежде чем они будут интегрированы в новый навык «вождения». Опытному водителю не нужно будет думать о том, что делать при повороте (обработка более высокого уровня), или он может переключить передачу раньше, чем требуется, чтобы предоставить достаточно ресурсов для поворота на повороте (прогнозируемая временная последовательность).
Любая попытка создания модели рабочей нагрузки начинается с понимания задач, которые необходимо моделировать. Для этого создается анализ задачи, который определяет:
Каждая задача должна быть определена на достаточном уровне, чтобы можно было оценить реалистичные значения физической и умственной нагрузки и определить, какие ресурсы (или комбинация ресурсов) требуются для каждой задачи - зрительные, слуховые, когнитивные и психомоторные. Каждому из них может быть присвоено числовое значение на основе шкал, разработанных Маккракеном и Олдричем.
Эти числовые значения для каждого типа ресурса затем вводятся в модель рабочей нагрузки. Модель суммирует рейтинги рабочей нагрузки для каждого ресурса и для параллельных задач. Таким образом определяются критические точки в рамках задачи. Когда делаются предложения по внедрению новых устройств в текущую базовую деятельность, влияние этого можно затем сравнить с базовым уровнем. Возможно, одна из самых продвинутых моделей рабочей нагрузки была разработана К. Тарой Смит (2007): эта модель объединила теории Виккенса, Мак-Кракена, Олдрича и Хопкинса для создания модели, которая не только прогнозирует рабочую нагрузку для отдельной задачи, но и показывает, как эта рабочая нагрузка могут измениться с учетом опыта и уровня подготовки лиц, выполняющих эту задачу. Методы оценки рабочей нагрузки обычно используются для ответа на следующие типы вопросов: Эйзен П.С. и Хенди К.С. (1987):
Хорошо известно, что существует взаимосвязь между носителями посредством которых информация передается и представляется лицам, принимающим решения, и их когнитивная нагрузка. В периоды сосредоточенной активности одномодовый обмен информацией является ограничивающим фактором. Таким образом, баланс между различными информационными каналами (обычно рассматриваемыми как визуальная обработка и слух, но также может включать осязание и т. Д.) Оказывает прямое влияние на когнитивную нагрузку (Wickens 1984). В ситуации принятия критичного по времени решения эта рабочая нагрузка может привести к человеческой ошибке или отложенным решениям для обработки соответствующей информации. (Смит, К.Т. и Мистри, Б. 2009). В работе, проведенной К. Тарой Смит, были определены некоторые термины, относящиеся к рабочей нагрузке в этой области. Двумя основными концепциями, относящимися к рабочей нагрузке, являются:
