左茂紅
摘 要:裝甲車輛信息系統(tǒng)功能分析對于最大化其戰(zhàn)斗力具有重要作用。裝甲車輛的人機適應性是發(fā)揮裝甲車輛性能的關(guān)鍵因素之一。在信息系統(tǒng)功能構(gòu)成分析基礎(chǔ)上,對裝甲車輛成員信息作業(yè)特點進行了分析,并對典型信息作業(yè)方式進行了研究。
關(guān)鍵詞:信息系統(tǒng);信息作業(yè);人機適應性
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.205
基于人的能力對裝甲車輛信息系統(tǒng)進行試驗與評估研究,是在一定條件下,通過對乘員典型作業(yè)績效的試驗與分析,對系統(tǒng)信息界面及系統(tǒng)人機適應性進行評估[1]。由于人在操作信息設(shè)備時,不同作業(yè)對人和系統(tǒng)的要求存在差異,進而人的能力表現(xiàn)也存在差異,尤其是敏感性較強的作業(yè)。因此,需要對裝甲車輛系統(tǒng)的構(gòu)成、功能、作業(yè)要求和特點進行分析,以更深入的了解產(chǎn)生差異的原因,及應采取的相應措施。
1 信息系統(tǒng)功能構(gòu)成分析
1.1 系統(tǒng)功能
裝甲裝備信息系統(tǒng)以數(shù)字技術(shù)和計算機技術(shù)為基礎(chǔ),通過無線傳輸將各類戰(zhàn)場信息用顯示終端呈現(xiàn)在乘員面前,具有戰(zhàn)場信息收發(fā)、顯示、處理和決策功能,為指揮人員及時把握戰(zhàn)場態(tài)勢、制定決策和實現(xiàn)決策提供自動化的作業(yè)平臺。它的主要功能有:
(1)作戰(zhàn)文電收發(fā):能夠快速生成作戰(zhàn)文電、傳輸簡短的指揮文電、接收指揮所下發(fā)的軍用文書、指揮文電。
(2)敵方目標錄入:對于在戰(zhàn)場上發(fā)現(xiàn)的敵軍目標,包括各種車輛、指揮所、雷達等,可以在電子地圖上進行標注,并將其傳送給指揮所,以便指揮機關(guān)掌握戰(zhàn)場態(tài)勢。
(3)戰(zhàn)果匯報:能夠生成后勤、裝備、人員、本車攜帶武器、彈藥和油料當前數(shù)量等情況統(tǒng)計上報,還能將擊斃、擊傷、俘虜人數(shù)和擊毀、繳獲的武器等戰(zhàn)果匯報至指揮車,供分析、評估。
(4)戰(zhàn)術(shù)計算:對裝甲部隊作戰(zhàn)行動、保障支援等所需的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)進行輔助計算。
(5)定位導航:通過定位導航設(shè)備,使得各級指揮員能實時掌握自己和所屬作戰(zhàn)車輛的準確位置,并且具有自身定位和位置報告能力,并能接收上級的導航信息并進行偏航告警。
1.2 信息作業(yè)的分類
實際使用中,上述系統(tǒng)功能的實現(xiàn),對乘員的信息作業(yè)能力要求各不相同[2]。從人的作業(yè)工效研究出發(fā),本文提出人的信息作業(yè),可以從作業(yè)的實時性與非實時性操作;使用頻率高低;區(qū)分人的作業(yè)能力的敏感性等不同角度,分成不同性質(zhì)或者不同類型的作業(yè)。主要有:
(1)基于作業(yè)的實時性與非實時性操作要求區(qū)分。所謂實時性與非實時性操作,主要指操作或作業(yè)是戰(zhàn)前準備和戰(zhàn)后整理時完成,還是在戰(zhàn)時完成[3]。一般戰(zhàn)前準備或戰(zhàn)后作業(yè),作業(yè)時間相對充裕,作業(yè)壓力小,相應的作業(yè)負荷變化不顯著,評估的參考意義不大;而戰(zhàn)時由于戰(zhàn)場信息瞬息萬變,要求信息處理快而準,作業(yè)具有很強的時間要求,實時性強。而這類信息作業(yè),往往有很強的交互性,如:作戰(zhàn)文電收發(fā)。
(2)基于使用頻率高低區(qū)分。所謂使用頻率,主要以戰(zhàn)時功能使用的多少進行區(qū)分。在前述中的作戰(zhàn)文電收發(fā)、敵方目標錄入、戰(zhàn)果匯報、戰(zhàn)術(shù)計算和定位導航等五項主要功能中,很顯然作戰(zhàn)文電收發(fā)和敵方目標錄入應屬于常用的功能;而戰(zhàn)果匯報、戰(zhàn)術(shù)計算和定位導航則相對使用頻率較低。
(3)人的作業(yè)能力的敏感性區(qū)分。所謂人的作業(yè)能力的敏感性,主要是指實際作業(yè)中能有效區(qū)分人的作業(yè)能力高低的作業(yè)[4]。敏感性低的作業(yè),具有操作簡單,沒有或時間壓力很小的特點。相反,人的作業(yè)能力敏感性較高的作業(yè),具有操作復雜,時間壓力大等特點。如:作戰(zhàn)文電收發(fā)、敵方目標錄入等。
一般意義上說,完成任何作業(yè),在一定的時間壓力下,人的能力都會有所不同。操作復雜的作業(yè),如果時間壓力小,敏感性也會較低,或不顯著,時間壓力對人的作業(yè)績效評估有重要影響。但是,有些作業(yè),如:車輛基本參數(shù)的錄入等,人為增加時間壓力是沒有意義的,只要按要求,準確完成錄入既可。因此,時間壓力因素,應以實際使用需求或要求為準。
2 乘員信息作業(yè)特點分析
通過對信息操作系統(tǒng)構(gòu)成、功能的分析,結(jié)合人的信息處理特性分析,可看出裝甲裝備乘員的信息作業(yè),有以下幾個特點:
(1)裝甲裝備的信息作業(yè)是認知性很強的監(jiān)控作業(yè)。一方面,裝備信息系統(tǒng)功能多,操作復雜,對人的認知能力提出了很高的要求。系統(tǒng)所涉及的作戰(zhàn)文電收發(fā)、敵方目標錄入、戰(zhàn)果匯報、戰(zhàn)術(shù)計算和定位導航等每項作業(yè)功能,都包含了若干子功能和各種形式的信息錄入、發(fā)送、選擇、查詢等基本操作,從已有系統(tǒng)信息終端界面的功能菜單,不難看出信息終端的各類基本操作有近50~60種。
對于認知性監(jiān)控作業(yè),要想熟練、可靠的進行作業(yè),提高其作業(yè)的績效水平,熟知系統(tǒng)功能構(gòu)成,熟悉其具體操作,是提高乘員信息加工處理能力,即認知水平的基礎(chǔ),而這需要通過一定的科學訓練來實現(xiàn)。也就是說,基于人的能力對信息系統(tǒng)進行試驗與評估研究,參試人員必須具備兩個條件,一是要熟悉系統(tǒng)功能,熟練掌握其具體操作;二是要精神飽滿,人必須保持良好的狀態(tài),以保持高的注意力集中力,減少人為因素的影響。
(2)裝甲裝備信息作業(yè),其任務功能和信息反應形式上具有多維度。裝甲裝備信息系統(tǒng)功能的構(gòu)成表明,乘員在信息化作業(yè)時,需要完成多種任務功能的信息作業(yè),構(gòu)成了使用上的不同維度,這增加了作業(yè)績效的評估難度。從試驗心理學角度看,在完成每種任務功能時,其信息作業(yè)過程的不同階段,涉及的反應形式也不相同,歸納起來主要有簡單反應時、選擇反應時和理解反應時等基本形式[5]。每種信息作業(yè)雖然都可拆分成若干基本反應形式,但它們的構(gòu)成方式上存在一定詫異,由此構(gòu)成了復合型的復雜作業(yè)反應時。在對人的信息能力進行試驗與評估時,需要對人的不同反應時進行測量,以此作為心理學評估依據(jù)。
(3)信息作業(yè)具有隨機性。戰(zhàn)場的信息隨機萬變,各類信息作業(yè)的發(fā)生時間,先后次序,多是隨機的,其發(fā)生概率以及發(fā)生概率的高低,也是隨時變化的[6]。它對人的信息處理能力的影響,主要是時間壓力的影響。在試驗研究中,必須充分考慮其影響,使其處于一個合理的水平,并保證所有試驗,事件發(fā)生概率均處于相同的水平。
3 典型信息作業(yè)反應方式分析
從操作層面看,裝甲裝備信息系統(tǒng)界面主要功能構(gòu)成和流程基本相同。鑒于作戰(zhàn)文電收發(fā)和敵方目標錄入等,屬于常用功能,其構(gòu)成和操作具有典型性,故選取作戰(zhàn)文電擬制、作戰(zhàn)文電接收以及敵方目標錄入等作為典型信息作業(yè)進行分析。
3.1 作戰(zhàn)文電擬制
該功能,主要操作流程為,按下指控菜單鍵“F2”進入文電菜單,在此菜單下可進行文電擬制、轉(zhuǎn)發(fā)、查詢等操作。在文電菜單上選擇或在觸摸屏上點擊“擬制”功能按鈕,彈出文電類型選擇框,可以選擇命令、請求、報告等文電類型,然后在系統(tǒng)提供的一系列制式的文電中選擇某條符合戰(zhàn)場情況的文電進行發(fā)送[7]。
3.2 作戰(zhàn)文電接收
當接收到文電后,系統(tǒng)在顯示屏右下角區(qū)域自動顯示文電接收提示。對于上級發(fā)來的作戰(zhàn)指令,需要盡快領(lǐng)會、回復并執(zhí)行,領(lǐng)會的時間決定了執(zhí)行的時間,而執(zhí)行的時間決定著戰(zhàn)機的把握,此項操作的時間越短越好。
3.3 敵方目標錄入
點擊“錄入”按鈕,把光標移至所要標注的方位,在界面上選擇“敵目標錄入”按鈕,然后點擊觸摸屏或使用按鍵完成目標的位置信息、性質(zhì)和速度等信息的錄入,錄入完成后點擊確定并發(fā)送。對于新發(fā)現(xiàn)的敵軍目標需要及時向上匯報,以便指揮所及時更新戰(zhàn)場敵我態(tài)勢圖,更合理、更準確地進行指揮,此項操作的時間越短越好。
現(xiàn)以乘員發(fā)現(xiàn)敵目標為作戰(zhàn)任務背景,對操作過程進行分析:首先對敵軍目標進行錄入操作,向上級匯報情況;然后擬制文電,請求上級下達作戰(zhàn)指示;接收到上級指令后執(zhí)行作戰(zhàn)命令[8]。
在操作過程中,乘員首先要接收外界信息刺激,然后對刺激進行識別,進而確定要執(zhí)行何種操作,然后在軟件界面上按操作步驟依次點擊相應的按鍵完成操作。實際上,從應用心理學角度,乘員的信息作業(yè)過程可按外界刺激的不同,分解成由多種不同反應方式的集合。從上述所分析的三種典型作業(yè)看,其信息處理過程均涉及到了簡單反應、選擇反應、理解反應這三個信息處理的常見類型,可將其看成是由這三種不同的作業(yè)。簡單反應是指刺激信息只有一個,并且要求在刺激信息出現(xiàn)時做出特定反應。在簡單反應情境下,刺激信息和反應都只有一個,多次刺激時,每次做出的反應都是相同的,對于刺激信息的內(nèi)容和反應方式人們都是預先知道的。簡單反應的特點是刺激信息單一而且反應單一,不用花費時間去識別、判斷,容易做出反應。選擇反應有多種不同的刺激信息,而且反應與刺激信息是一一對應的,也就是說有幾種刺激信息就有多少種反應方式,呈現(xiàn)不同的刺激信息時要求做出相應的反應。選擇反應需要分析、思考和選擇,容易出現(xiàn)錯誤,反應時間比簡單反應時間長。
敵目標是一個刺激信息,當乘員感知到這一刺激信息后,須將敵軍車輛信息報告給上級,從“發(fā)現(xiàn)敵目標”到“點擊錄入按鈕”這一過程屬于簡單反應。錄入敵方車輛信息時,目標的位置、性質(zhì)以及速度有多種選擇,以目標性質(zhì)為例:目標可能是步兵戰(zhàn)車,可能是偵察車,也有可能是導彈發(fā)射車等,這需要乘員在操作之前對敵方目標屬性進行辨別,而后做出選擇,這一過程屬于選擇反應。完成敵方目標錄入操作后,乘員根據(jù)情況擬制文電向上級尋求作戰(zhàn)指示,擬制文電時,需要對文電的類型和內(nèi)容做出選擇,這一操作也屬于選擇反應。收到上級傳來的作戰(zhàn)指令后,要迅速閱讀并領(lǐng)會,該過程屬于理解反應時。
4 結(jié)論
在信息系統(tǒng)功能及構(gòu)成分析基礎(chǔ)上,對信息作業(yè)進行了分類,而后結(jié)合裝甲車輛特點,對其乘員的信息作業(yè)特點進行了分析,指出裝甲裝備的信息作業(yè)具有認知性強、維度高、隨機性強等特點。而后選取作戰(zhàn)文電收發(fā)等典型信息作業(yè)反應方式進行了詳細分析。
參考文獻:
[1]曹琦.人機工程[M].成都:四川科技出版社,1991.
[2]郭伏,錢省三.人因工程學[M].機械工業(yè)出版社,2006.
[3]丁玉蘭.人機工程學[M].北京:北京理工大學出版社,2000.
[4]Marc McNeill,Andrew Westby.Ergonomics Evaluation of a Manually Operated Cassava Chipping Machine[J].Applied Ergonomics,1999(30):565-570.
[5]Porter,J M Freer,M T Case.Computer Aided Ergonomics[J].Engineering Designer,1999,25(02):4-9.
[6]Norman Badler,Martha Palmer,Aravind Joshi.Crew Task Simulation for Maintenance,Training and Safety[J].University of Pennsylvania,2001:1-6.
[7]梁寶林,陸印成,龍升照.人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程學[M].北京:科學普及出版社,1987.
[8]馬冶家,周前祥.航天工效學[M].北京:國防工業(yè)出版社,2003.