Проектирование автоматизированных систем поддержки и принятия решения по обеспечению надежности профессиональной деятельности персонала

Размещено на http://allbest.ru

Академия ФСО

Проектирование автоматизированных систем поддержки и принятия решения по обеспечению надежности профессиональной деятельности персонала

Смирнов Сергей Владиславович

Преподаватель кафедры систем документальной связи

г. Орел

В АСУП, эксплуатирующим опасные производственные объекты (ОПО), чрезвычайно высока цена ошибок персонала, которые могут привести к возникновению аварий. Анализ крупнейших аварий ОПО показывает, что они произошли по причине следующих недостатков управления:

- отсутствия или недостатка обучения персонала;

- отсутствия опыта;

- повышенной усталости или ухудшенного состояния здоровья, его психофизиологических показателей;

- отсутствия систем контроля, которые учитывали бы и предотвращали возможности отдельных ошибок;

- отсутствия систем контроля за психофизиологическими данными состояния работника и его работоспособностью, или игнорирования объективных сигналов о выявленных отклонениях в состоянии человека.

Указанные недостатки - это недостатки управления персоналом в целом и управлением надежностью его профессиональной деятельности в частности, что приводит к необходимости в системе управления производством, эксплуатирующим ОПО, связать аварийность с надежностью деятельности персонала, с его устойчивостью, работоспособностью, ответственностью, мотивацией и саморегуляцией.

Анализ подходов, методов и моделей, ориентированных на получение количественной оценки надежности деятельности человека, показывает, что подавляющее большинство авторов, которые разрабатывали понятия "надежность деятельности человека", "надежность человека-оператора", "надежность человеческого фактора," понимают их, как распространенные понятия на новый класс систем (биологических), методов и критериев, разработанных в технических науках.

При этом, под надежностью деятельности понимается способность человека выполнять предписанные функции своевременно с заданным качеством при сохранении в допустимых пределах психофизиологической "цены" этой деятельности [1].

Естественным обобщением и развитием понятия "надежность деятельности" явилось введение понятия "надежность профессиональной деятельности" (НПД), под которой понимается динамическая социально-биологическая характеристика работающего человека, количественно отражающая реализуемую им в профессиональной деятельности способность своевременно и с заданным качеством выполнять предписанные должностные функции в штатных и нештатных условиях протекания технологического процесса при сохранении своего профессионального здоровья в социально заданных границах [2].

В структуре НПД выделяются три базисные компоненты:

* профессиональная подготовленность работника;

* профессиональная успешность работника;

* профессиональное здоровье работника.

Профессиональная подготовленность работника - это соответствие уровня знаний и навыков, приобретенных в процессе специального обучения и необходимых для выполнения трудовых функций в рамках определенной работы, требованиям профессиональных стандартов (должностная инструкция, квалификационный справочник).

Профессиональная успешность работника - это должное и эффективное выполнение всех работ и решение всех задач, определяющих содержание деятельности в данной должности и/или на данном рабочем месте.

В структуру профессиональной успешности входит вся совокупность профессионально важных качеств (уровень мотивации на качественное выполнение профессиональной деятельности, профессиональный самоконтроль и профессиональная работоспособность), обеспечивающих эффективную профессиональную деятельность.

Профессиональное здоровье работника - это интегральная характеристика соответствия актуального функционального состояния, уровня психической адаптации и выраженности профессионально значимых нарушений в состоянии здоровья работника требованиям профессиональной деятельности [3]. В структуре профессионального здоровья предлагается выделять: рабочее актуальное функциональное состояние; психическую адаптацию; длительность временной утраты трудоспособности; наличие профессионально значимых нарушений в состоянии здоровья работника ОПО. Указанные свойства человека отличаются индивидуальными особенностями и, в то же время, меняются в процессе функционирования. Эти особенности связаны не столько с естественными процессами старения (износа), сколько с психофизиологическими и социальными процессами.

Поэтому в современной теории управления адекватной моделью объекта управления все больше становятся социотехнические системы, на основании чего и сами системы управления должны рассматриваться как социотехнические, учитывающие влияние человека на аварийность системы в совокупности действий всех подсистем управления человеческими ресурсами.

Руководство ОПО, несущее ответственность за надежность профессиональной деятельности и здоровье персонала, должно обеспечивать разработку, внедрение и функционирование системы управления надежностью профессиональной деятельности и работоспособностью персонала в соответствии с установленными требованиями. Система управления надежностью профессиональной деятельности и работоспособностью персонала должна предусматривать:

- планирование заданных уровней профессиональных требований к надежности профессиональной деятельности и функциональных возможностей (работоспособности) персонала, показателей его жизнедеятельности;

- контроль плановых показателей;

- возможность осуществления корректирующих и предупредительных действий;

- внутренний аудит системы управления надежностью профессиональной деятельности и работоспособностью персонала и анализ ее функционирования с тем, чтобы обеспечивать соответствие этой системы принятой политике и ее последовательное совершенствование;

- возможность адаптации к изменяющимся обстоятельствам;

- возможность интеграции в общую систему управления организации в виде отдельной подсистемы [4].

Реализация данной задачи основывается на применении методов системного моделирования, поддержки и принятия решения (ППР), которые в свою очередь, позволяют решать интеллектуальные задачи на основе накапливаемой базы знаний, отражающей опыт работы экспертов в рассматриваемой области.

В настоящее время автоматизированные системы ППР используются в различных проблемных областях. Чаще всего экспертные системы применяются в бизнесе, в производстве и в медицине.

Автоматизированные системы ППР по качеству работы не уступают специалистам-экспертам и обладают "прозрачностью" решений. С другой стороны, они способны пополнять свои базы знания во взаимодействии с экспертом.

Известны основные условия, определяющие целесообразность и возможность создания автоматизированных систем:

- должны существовать эксперты, обладающие значительным опытом и способные формализовать и объяснить используемые ими методики в данной предметной области;

- решаемая задача должна быть достаточно трудной, а ее решение базироваться на рассуждениях;

- решаемая задача должна относиться к структурированной области, в которой должны быть выделены основные понятия, определения, отношения и способы получения решения данной задачи [5].

Существуют различные подходы к проектированию автоматизированных систем. Одним из наиболее эффективных является метод системного моделирования. Применение этого метода позволяет описать предметную область в виде системного проекта на языке стандарта SADT. Ядром системного проекта являются функциональная, информационная и динамическая модели, сопровождаемые семантической сетью понятий.

При описании функционального содержания системы отдельные функции доводятся до алгоритмов, процедур и т.д. Однако в системе обычно существуют функции, связанные с принятием решений в условиях неопределенности. Для получения функций целесообразно использовать методы экспертного оценивания [6].

Таким образом, для того, чтобы ответить на вопрос о существовании необходимых условий для создания автоматизированных систем (сформулированных выше), а также определить исходные данные для их проектирования, необходимо провести системное моделирование.

Следует отметить, что более полно методология системного моделирования может быть реализована на базе CASE-технологий, в которых разработаны средства для формализации представления системных моделей.

Наиболее применимые CASE-технологии основаны на использовании стандарта SADT, например, методология IDEF. С другой стороны, многие функции, связанные с принятием решений, адекватно описываются с помощью методов нечеткой логики [7].

Рассмотрим пример проектирования автоматизированных систем на базе нечеткой логики с применением методов системного моделирования предметной области, связанной с ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО. Построение автоматизированной системы реализовано по сквозной технологии системного моделирования, основанной на CASE-средствах стандарта SADT. Был проведен детальный анализ ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО, на основе чего построен системный проект процесса, который включает в себя функциональную, информационную и динамическую модели.

На основе результатов анализа функциональной структуры процесса ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО разработана функциональная модель по методологии IDEF0. Функциональная модель приведена на рис. 1.

Она представляет собой структурное изображение функций рассматриваемого процесса, а также информации и объектов, связывающих эти функции.

В функциональной модели отражена методическая база, на основе которой выполняются задачи, составляющие процесс ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО. Для каждой задачи определена входная и выходная информация, кроме того, определен исполнитель, ответственный за осуществление той или иной функции.

В процессе ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО представляется возможным выделить пять основных комплексов задач:

1) контроль параметров процесса деятельности ОПО;

2) оценку параметров НПД по направлениям деятельности ОПО;

3) прогнозирование потерь снижения НПД по направлениям деятельности ОПО;

4) выработку стратегии управления НПД по направлениям деятельности ОПО;

5) оценку эффективности реализованной стратегии управления НПД.

Рисунок 1 - Функциональная модель процесса ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО

На основе функциональной модели строится информационная модель по методологии IDEF1X. Информационная модель основана на использовании концепции Entity-Relationship. Информационная модель, входящая в системный проект, отражает информационную структуру данных для выполнения заданных функций.

Для каждого этапа приведены составляющие, часть из которых является ключевыми для получения адекватной оценки. Фрагмент информационной модели приведен на рис. 2.

Анализ процесса показывает, что эффективность процесса ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО определяют, во-первых, точность и своевременность оценивания снижения НПД, а во-вторых, качество принятого решения по обеспечению НПД и своевременность выполнения решений.

Рисунок 2 - Фрагмент информационной модели процесса ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО

В результате анализа существующих методов решения задачи обеспечения НПД в процессе функционирования ОПО были выявлены основные недостатки:

1. Высокие требования к уровню квалификации руководства, реализующего процессы обеспечения НПД в процессе функционирования ОПО.

2. Низкая оперативность выполнения задач оценивания и принятия решения.

3. Недостаточная достоверность принимаемых решений.

Проведенный анализ предметной области показывает, что она удовлетворяет основным условиям целесообразности и возможности автоматизирования ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО:

1. Задача оценивания и ППР по обеспечению НПД достаточно сложна, а ее решение включает нетривиальные рассуждения.

2. Решаемая задача относиться к структурированной области, в которой выделяются основные понятия, определения, отношения и способы оценивания и обеспечения НП.

3. Известно, что существуют специалисты, которые в рамках своих функциональных обязанностей обеспечивают НПД и имеют большой опыт в данной области. автоматизированный профессиональный производственный

Поставленная задача была решена по принципу реинжиниринга. Были разработаны системные модели технологий ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО. Путем анализа выделены функции, связанные с многовариантностью принятия решений. Правила выполнения этих функций получены на основе знаний экспертов и формализованы с применением методов нечеткой логики. Выбрана технология реализации системы и указанных функций, составляющих суть автоматизированной системы.

Реализация данной автоматизированной системы выполнена с помощью доступных программных инструментариев. При этом, системный проект, выполненный с использованием пакетов IDEF, представляет собой системное описание информационного процесса ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО. Информационная модель составляет логическую структуру базы данных и одновременно является архивом. Экспертные функции реализуются с применением пакета ReSolver (разработка фирмы MultiLogic Inc.).

Реализация функций, связанных с принятием решений, выполнена на основе моделей нечеткой логики. При этом, функции принадлежности нечетких множеств определялись на основе экспертной и накопленной статистической информации. Такой подход позволяет проводить своего рода обучение автоматизированных систем на основе вновь поступающей информации в реальном масштабе времени.

Таким образом, широкое внедрение автоматизированных систем ППР по обеспечению НПД в процессе функционирования ОПО позволит повысить экономическую эффективность рассматриваемого процесса:

1. Создание автоматизированных систем существенно снизит нагрузку на руководство и даст возможность принимать удовлетворительные решения менее квалифицированным руководителям.

2. Внедрение автоматизированных систем обеспечит начальный этап вступления в должность руководства в незнакомом коллективе и позволит быстро достичь уровня ведущих специалистов.

3. Применение автоматизированных систем позволит повысить эффективность работы в целом вследствие повышения качества принятых решений, сокращения времени оценивания НПД, возможности прогнозирования последствий принятого решения, анализа и сокращения времени выбора наилучшего решения.

Литература

1. Оценка риска нарушения профессиональной надежности персонала атомных электростанций [Текст]: Методические рекомендации, - утверждены заместителем руководителя Федерального медико-биологического агентства Л.Н. Бежиной, 2005, № 2-05.

2. Щебланов, В.Ю. Надежность деятельности человека в автоматизированных системах и ее количественная оценка [Текст]/ В.Ю. Щебланов, А.Ф. Бобров. - Психологический журнал. 1990. № 3. С. 60-69.

3. Ипатов, П.Б. Профессиональная надежность персонала АЭС: Концепция и технология количественной оценки, практика управления. [Текст]/ П.Б. Ипатов, В.К. Мартенс, А.В. Сорокин, А.Ф. Бобров, В.И. Басов. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003. - 232 с. Международный стандарт "Система оценки профессиональной безопасности и здоровья" OHSAS 18001:1999.

4. Приказ РАО "ЕЭС России" от 30.12.1999 № 535 "О создании Системы обеспечения надежности профессиональной деятельности и сохранения здоровья персонала".

5. Автоматизированное проектирование систем управления. [Текст]: [перевод с английского] / под редакцией М. Джамшиди и др. М. Машиностроение, 1989г. 344 с.

6. Маклаков, С.В. BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем. [Текст]/ С.В. Маклаков. - М: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. - 256 с.

7. Тельнов, Ю.Ф. Интеллектуальные информационные системы в экономике. [Текст]/ Ю.Ф. Тельнов. - М., 1998. - 174 с.

Annotation

Design of automated support systems and decision-making to ensure the reliability of professional activities of personnel. Smirnov S.V.

Questions of designing the personnel reliability maintenance automatic decision-making system functioning in dangerous industrial objects are considered. To effective analysis subject domain description of the automated systems construction the system modeling methods is offered. То formalize the indistinct concepts and attitudes is given by the expert, at the automated systems designing, the mathematical device of the fuzzy logic is offered. The description of the personnel reliability maintenance automatic system project creation basis of CASE-technologies is offered.

Размещено на Allbest.ru