Степень участия человека в системах управления

Нас будут интересовать вопросы, связанные с изучением степени участия человека в управлении. Степень участия человека (величина противоположная степени автоматизации) в системах управления может изменяться в широких пределах от систем, в которых все управленческие функции выполняются человеком, до систем, в которых все эти функции реализуются автоматически. С одной стороны, современные средства автоматики не всегда могут заменить человека в системе управления. С другой стороны, существуют ситуации и объекты, управлять которыми человек не в состоянии по своим физическим возможностям. Перечислим условия, в которых автоматическое управление является необходимым:

1. Система управления может находиться в среде, опасной для жизни и здоровья человека.

2. Физические, физиологические и психологические возможности человека (мускульные усилия, реакция, восприятие информации, скорость переработки, работоспособность, утомляемость) для управления объектом или процессом недостаточны.

Можно привести несколько случаев, когда необходимость автоматики может быть обоснована экономически:

1. Нехватка трудовых ресурсов, например, в неосвоенных или отдаленных северных районах.

2. Участие человека в управлении объектом может потребовать от него весьма высокой квалификации. Например, среднее время, необходимое для обучения капитана речного буксира, занимает около десяти лет! На некоторых производствах имеются уникальные специалисты, участие которых в процессе управлении, позволяет достичь почти оптимальных режимов. Подготовка подобных специалистов планироваться не может: специалист такого уровня должен обладать, как минимум, талантом. При этом встает чисто экономический вопрос, что больше – потери от нехватки таких специалистов, или затраты на разработку и эксплуатацию автоматической системы управления, заменяющей их труд.

3. При управлении объектом в критических и аварийных ситуациях.

Специалист, прекрасно справляющийся со своими обязанностями в обычных условиях функционирования системы, может в аварийных ситуациях оказаться неспособным к принятию правильных решений по управлению под влиянием различных психологических и физиологических факторов.

Следует принять во внимание и действие пресловутого «человеческого фактора»:

выражающегося в неадекватном поведении человека в ситуации, объективно не располагающей его к этому.

Как правило, при управлении объектом формулируется критерий качества управления. Этот критерий может иметь стоимостное выражение - вспомним задачу оптимального управления. Как правило, при ручном управлении объектом человек принимает неоптимальные решения с точки зрения критерия оптимальности и, если автоматика позволяет существенно улучшить качество управления и, возможно, определить срок окупаемости за счет экономического выигрыша от улучшения качества управления, то человек в системе управления должен быть частично или полностью заменен автоматикой. Однако для этого необходимо представлять себе в каких ситуациях наличие человека в системе управления предпочтительнее, а в каких нет. С этой целью проводились подробные исследования. Ниже в таблице приводим сравнительные характеристики человека и автоматики.