d9e5a92d

СИСТЕМА “ЧЕЛОВЕК - МАШИНА - СРЕДА ”

рассматриваемый период, их количественное отношение в ассортименте достигает 30%.
На группу С приходится наименьшая доля в общей стоимости реализованных товаров 4-5% в то же время они составляют около 50% общего ассортимента.
Отсюда вытекает, что группа изделий А всегда должна находиться под строгим контролем и учетом, т. к. изделия этой группы приносят основную прибыль фирмы.
Изделия группы В требуют обычного контроля периодичность их заказа может быть ниже по сравнению с товарами группы А.
Товар, принадлежащий к группе С, будет заказываться наиболее редко, хотя контроль за постоянным наличие товаров этой группы также необходим из-за того, что снижение ассортимента ведет к уменьшению выручки в целом, поскольку распределение выручки по ассортименту при любом количестве наименований всегда стремится к соотношению 80-20.
Следовательно товары группы А должны будут завозиться на склад чаще, чем товары групп В и С. Но поскольку перечень этих товаров ограничен по сравнению с товарами групп В и С, затраты предприятия в целом на обеспечение товарного запаса, необходимого для получения максимальной прибыли, будут снижены.
Период заказа товаров групп В и С увеличивается, что позволяет, например, обеспечить запас времени на поиск поставщиков, предлагающих более выгодные условия, сэкономить на транспортных расходах, расходах на хранение товара и ведение складского хозяйства.
Для прогнозирования складских запасов может быть использован способ XYZ, который позволяет классифицировать запасы с определенной долей риска (в зависимости от характера потребления и точности прогнозирования изменения в их потребности).
К категории Х относятся товары со стабильной величиной потребления и высокой точностью прогнозов потребления.
Такие товары имеют одинаковую скорость продажи в течение всего периода наблюдения.
К категории Y относятся товары, потребность в которых характеризуется известными тенденциями, например, сезонностью и средними возможностями их прогнозирования.
К категории Z относятся товары, продаваемые нерегулярно и величину их потребления прогнозировать сложно.
Наложение результатов способа XYZ на метод АВС (предложенный Резниковой Л.В. в работе "Вопросы информационных технологий в решениях компании "Имплозия Софт"") позволяет разбить запасы на 9 вариантов таблица 2.1 и определить группы товаров с минимальной и максимальной долей риска из АВС группы.
Таблица 2.1
Матрица наложения способа XYZ на метод АВС

V'\XYZ
АВС''\		 Х Y Z
А АХ AY AZ
В ВХ BY BZ
С СХ CY CZ

Для успешного управления товарными запасами и обеспечения гарантированного запаса необходимо определить оптимальную периодичность заказа. При этом возникает противоречие между, необходимостью удовлетворить любую заявку покупателей и избежать затоваривания и снижения оборачиваемости.
В качестве критерия оптимальности выбирают минимум расходов по транспортировке и хранению товара. Расходы на доставку и хранение зависят от размеров заказа.

На рис. 2.10 приведены закономерности изменения затрат на хранение и транспортировку товара в зависимости от размеров заказа.

Расходы на транспортировку товаров уменьшаются обратно пропорционально размерам заказа. Так как поставки больших партий осуществляются реже чем мелких.
Аналитически оптимальный размер заказа определяется по формуле Уилсона [16]
42
Sonm = oct (1.21)
CX
где О - величина оборота;
СТ - расходы на транспортировку заказа; СХ - издержки на хранение заказа.

СИСТЕМА "ЧЕЛОВЕК - МАШИНА - СРЕДА "


На определенном этапе своего развития для удовлетворения своих все возрастающих материальных и духовных потребностей человек начинает создавать искусственные орудия труда - "машины". Получив в свое распоряжение огромные запасы энергии, новую технику и технологии, он неузнаваемо изменил свою жизнь, но вместе с тем оказался перед сложнейшей задачей - обеспечить эффективное, устойчивое и безопасное управление этой техникой.
Система "человек-машина-среда" - СЧМС представляет собой сложную многофункциональную систему, включающую неживую, живую материю и общество
Структура СЧМС состоит из:
- машины (М) - все то, что искусственно создано руками человека для удовлетворения своих потребностей (технические устройства, информационное обеспечение и т.д.);
- человека (Ч) - человека - оператора, который при взаимодействии с машиной выполняет определенные функции управления для достижения поставленной цели;
- среды, которую условно можно разбить на два вида - окружающую среду (ОС) и социальную среду (СС).
Окружающая среда характеризуется такими основными параметрами, как микроклимат, шум, вибрация, освещенность, запыленность, загазованность и т. д.


Социальная среда характеризуется социально- экономическими и политическими отношениями в обществе.
Человек и машина, при своем взаимодействии, составляют подсистему в рамках СЧМС, которая называется система "человек-машина" - СЧМ.
Основу классификации СЧМ составляют четыре группы признаков [50]:
1. целевое назначение системы;
2. характеристики человеческого звена;
3. тип машинного звена;
4. тип взаимодействия компонентов системы.
По целевому назначению СЧМ делятся на:
- управляющие, в которых основной задачей человека является управление машиной;
- обслуживающие, в которых задачей человека является контроль за состоянием машины;
- обучающие - выработка у человека определенных навыков;
- информационные - поиск, накопление или получение необходимой информации;
- исследовательские - анализ тех или иных явлений.
По характеристикам человеческого звена СЧМ делятся на:
- моносистемы, в состав которых входит один человек;
- полисистемы, в состав которых входит целый коллектив и взаимодействующий с ним комплекс технических устройств.
Полисистемы можно подразделить на паритетные и иерархические (многоуровневые).
В паритетных системах между членами коллектива нет подчиненности и приоритетности. В иерархических СЧМ устанавливается организационная или приоритетная иерархия взаимодействия человека с техникой.
Деятельность человека-оператора представляет собой процесс достижения поставленных перед СЧМ целей, состоящий из упорядоченной совокупности выполняемых им действий.
Различают несколько типов операторской деятельности [50]:
- оператор-технолог - человек непосредственно включен в технологический процесс;
- оператор-манипулятор - основная роль деятельности человека это сенсомоторная регуляция (управление манипуляторами, железнодорожным составом и т. д.);
- оператор-наблюдатель - классический тип оператора (диспетчер транспортной системы, оператор радиолокационной станции и т. д.);
- оператор-исследователь - исследователи любого профиля;
- оператор-руководитель - организаторы, руководители различных уровней, лица принимающие ответственные решения.
По типу машинного звена условно можно выделить два вида признаков:
- информационные - машины, обеспечивающие обработку информации и решающие задачи духовного плана;
- материальные - машины, обрабатывающие материальные носители.
По типу взаимодействия компонентов системы в СЧМ выделяют два вида:
- информационное - взаимодействие, обусловленное передачей информации от машины к человеку;
- сенсомоторное - взаимодействие, направленное от человека к машине для выполнения поставленной цели.

Человек как звено СЧМ


В. Даль в Толковом словаре попытался дать свое определение понятию "Человек". В зависимости от степени развития он делит человечество на четыре уровня:
- первый уровень - человек плотский, мертвый, едва отличается от животного;
- второй уровень - человек чувствительный, природный, признает лишь вещественное и закон гражданский, о вечности не помышляет;
- третий уровень - человек духовный, по вере своей в добре и истине; цель его - вечность; закон - совесть, в искусе побеждает;
- четвертый уровень - человек благодатный, постигает по любви своей веру и истину; цель его - царство божье, закон - духовное чутье, искушение он презирает.
Н. Бердяев в работе [4] дает следующее определение человеку. "Человек - малая вселенная, микрокосм, по своей природе он - центр бытия. В человеке есть весь состав вселенной, все ее силы и качества, человек - не дробная часть вселенной, а целая малая вселенная. Человек - точка пресечения двух миров - материального и духовного. Двойственность человеческой природы заключается в единстве духа и материи.

Цель жизни лежит в области духа, а не материи".
Катастрофичность пути человеческой жизни сама по себе есть следствие, а не причина. Это лишь последствие нарушения законов через их неведение или ложное толкование.
Внешний мир по отношению к человеку пассивен. Сам человек своей волей действует на него.

Поэтому враждебность или благоприятность какого-либо фактора внешнего мира зависит от самого человека. Он может сделать соприкосновение с этим фактором гармоничным или негармоничным.
Человек, это очень сложная информационно-энергетическая система, которая только на несколько процентов состоит из физического тела и на 95% - из информационно-энергетических слоев подсознания [26].
Человек - двойственен по своей природе, также как и окружающий мир, он состоит из двух составляющих материальной (физиологии) и духовной (психологии) (рис. 3.2) [53, 57].
На уровне физиологии человека можно выделить следующие основные блоки (рис.3.2):
- зрительный анализатор (ЗА),
- слуховой анализатор (СА),
- тактильный анализатор (ТА),
- коммутатор (К).



Р и с. 3.2. Информационная модель человека
Через них осуществляется прием и преобразование входных сигналов во внутренние ощущения человека. Этот уровень решает тактические задачи - обеспечения безопасности жизнедеятельности, ориентировки и перемещения человека в окружающем пространстве [4, 20].
В качестве основной физиологической характеристики человека рассматриваются: его ощущения, которые преобразуют сигналы окружающей среды в количественные и качественные показатели процесса приема и частичной переработки информации человеком, а также управляющие движения, обеспечивающие взаимодействие человека с окружающей средой.
На уровне психологии человека можно выделить следующие блоки (рис.3.2):
- оперативно запоминающее устройство (ОЗУ);
- постоянно запоминающее устройство (ПЗУ);
- блок принятия решения (БПР).
С их помощью решаются стратегические задачи, определяются цели и направления деятельности человека при минимальном риске, решаются вопросы обеспечения устойчивости и надежности поведения человека в будущем.
К группе психологических характеристик, относятся две наиболее важные - память и мышление.
Очень важным элементом, формирующим направление деятельности человека, является цель.
Цель - это регулятор деятельности человека - это то, чего еще реально нет, но что должно быть получено в итоге деятельности. Цель выступает как опережающее отражение будущего результата этой деятельности.

Чтобы преобразовать предмет труда в продукт, человек должен не только представлять себе будущее состояние этого предмета, но и получать информацию о его изменениях в процессе преобразования.
Прием информации представляет собой процесс, имеющий, два уровня:
Первый (материальный) это уровень восприятия физических явлений, выступающих в роли материальных носителей информации (показания приборов и пр.).
Второй (идеальный) это уровень, который обеспечивает декодирование воспринятых сигналов и формирование на этой основе информационной модели управляемого процесса и условий, в которых этот процесс протекает. Информационная модель представляет собой синтез воспринимаемой информации и информации, извлекаемой из памяти.

Физиология человека

Физическое тело человека проходит три этапа в своем движении: рождение, развитие и смерть. Каждые 7 лет физическое тело человека подвергается изменению в строении. Первые пять периодов (по 7 лет х 5 периодов = 35 лет) протекают по восходящей нити - развитие, созидание, усиление.

После этого начинается обратный процесс разрушения и убывания [5].
Первичная информация о состоянии внешней среды и СЧМ поступает человеку с помощью анализаторов. Эта информация называется сенсорной (ощущение), а процесс ее приема и первичной переработки - сенсорным восприятием.
Ощущение процесс, заключающийся в отражении отдельных свойств или явлений материального мира, а также внутренних состояний организма при непосредственном воздействии раздражителей на соответствующие рецепторы.
В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают анализаторы:
- зрительный (рецептор глаз);
- слуховой (рецептор ухо);
- тактильный, болевой, температурный (рецепторы кожи);
- обонятельный (рецептор носовой полости);
- вкусовой (рецепторы поверхности языка);
- внутренние: давления, кинестетический (рецепторы в мышцах и сухожилиях), вестибулярный (рецептор в полости уха), специальные, расположенные во внутренних органах и полостях тела.
При разработке системы "человек-машина" считается, что до 80% всей информации человеку поступает через зрительный анализатор, около 19%, через слуховой и только 1% через тактильный.
К основным параметрам анализаторов относится:
1. Абсолютная чувствительность - минимальное значение раздражителя, вызывающего начальные ощущения.
2. Предельно допустимая интенсивность сигнала - болевой порог восприятия.
3. Диапазон чувствительности - зона восприятия сигнала от абсолютного до болевого порога.
4. Дифференциальная чувствительность - минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком.
5. Границы спектральной чувствительности - абсолютные пороги ощущений по частоте сигнала.
6. Дифференциальная чувствительность к изменению частоты сигнала -дифференциальный, различительный порог по частоте.
Специфической особенностью рецепторов человека является большой диапазон значений интенсивности сигналов, в пределах которого возможно эффективное функционирование анализаторов, вместе с весьма высокой дифференциальной чувствительностью к интенсивности. Такое сочетание оказывается возможным благодаря системе адаптации и сенсибилизации анализаторов (понижение и повышение их чувствительности в зависимости от средней интенсивности сигналов, воздействующих в течение некоторого времени).
Адаптация свойство анализаторов, заключающееся в изменении чувствительности под влиянием их приспособления к действующим раздражителям.
В 1846 г. Немецкий ученый Э. Вебер дал количественное определение соотношению между физическими параметрами сигнала (стимулами) и ощущениями человека. Он показал, что величина прироста интенсивности, вызывающая отчетливую разницу между двумя стимулами, находится в постоянном отношении к исходной интенсивности. В 1860 г. немецкий ученый Г.
Фехнер придал наблюдениям Вебера математическое описание, получившее название закона Вебера - Фехнера (рис. 2.3).
Закон Вебера - Фехнера можно сформулировать так: ощущения человека - L пропорциональны логарифму раздражения Х:
L = lg Хт, (3.1)
Х 0
где Х0 - порог восприятия интенсивности раздражения человеком;
Х - исходная интенсивность раздражения.
Закон Вебера - Фехнера, можно было бы назвать законом "жадности", так как он является самым страшным физиологическим законом человека. Он накладывает свой отпечаток на большинство катастроф, связанных с человеком в его социальной жизни.

Войны за передел собственности, воровство, неуемная жадность и зависть - вот неполный перечень тех катастрофических моментов человека, которые им формируются.
Это обусловлено тем, что чувствительность анализатора человека изменяется обратно пропорционально входному сигналу (рис.3.3):
(3.2)
dL 1 = a
где а- коэффициент пропорциональности.
Из (3.2) видно, что с ростом входного сигнала уменьшается чувствительность человека к входному воздействию.
Положительный момент этого закона заключается в том, что он обеспечивает безопасность органов чувств человека - даже сильные входные воздействия не могут разрушить анализатор.



Материальным носителем зрительных ощущений является световая энергия. Зрительный анализатор принимает и анализирует информацию в световом диапазоне (400 - 760 нм).
Строение зрительного анализатора человека приведено на рис.3.4.


L =lg Е/Е0 , (3.4)
где L - световые ощущения человека; Е,\Е0 - освещенность объекта и порог восприятия освещенности зрительным анализатором человека соответственно.
Частотные границы ц в етовой чувствительности с оставляют 390 800 нм. Соотношение субъективной оценки цвета с длиной волны составляют: фиолетовый 390420 нм; синий 450 480 нм; голубой 480510 нм; зеленый 510550 нм; желтый 575585 нм; оранжевый 585 620 нм; красный 620800 нм.
Спектральная чувствительность глаза к частотному спектру сигнала неодинакова. Набольшая чувствительность зрения в дневное время суток, к излучению с длиной волны 555 нм (желтозеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.

В ночное время суток эта характеристика смещается в область фиолетового спектра. Чувствительность зрительного анализатора к спектральному составу света может быть описана параболическим законом (рис. 3.5):
Lf - kf2, (3.5)
где k-коэффициент пропорциональности; f-частотная характеристика света, (Гц).
В дневное время суток максимальная чувствительность зрительного анализатора лежит в зеленом спектре частот - I, а в ночное время смещается в ультрафиолетовую область - II (Рис.3.5).

Слуховой анализатор

Слуховой анализатор является одним из важнейших информационных каналов человека. Если зрительный анализатор имеет направленное действие, требуется направленность и сосредоточенность на объект исследования, то слуховой анализатор не требует подобного сосредоточения на объекте.

Одновременно по этому же каналу действуют шумы, которые являются источниками помех для прохождения информации человеку. Носителем слуховых ощущений является звуковая энергия.
Строение слухового анализатора человека изображено на рис. 3.6 [50].

Колебания внешней среды (воздуха) через слуховой проход - 1, воздействует на барабанную перепонку - 2, которая через молоточек - 3, наковальню - 4 и стремечко - 5-передает колебания внутреннему уху. За овальным окном - 6 колебания распространяются в жидкости, заполняющей улитку - 8, вызывают колебания основной мембраны, разделяющей улитку на две части, и в органе Корта преобразуются в электрические сигналы, передаваемые по слуховому нерву - 10 в мозг.
Человек воспринимает звук с помощью чувствительного психофизиологического отражения. Звуковое поле воспринимается человеком как двумерное пространство в координатах -интенсивности звука - Іи частоты f, которое переводится в его субъективные ощущения -уровень звукового давления.



где I и Io ( 10-12 Вт/м2) - текущая интенсивность звука и порог слышимости звука человеком соответственно.
Болевой порог составляет Ien =10 Вт/м2. Подставив значения порога слышимости и болевого порога в уравнение (3.6), получим уровень громкости болевого порога:
L6n =10 lg 1013 = 130 дБ. (3.7)
Таким образом, информационный диапазон восприятия интенсивности звука человеком составляет 0 - 130 дБ (10-12 - 10 Вт/м2).
Частотный диапазон воспринимаемый слуховым анализатором человека, лежит в пределах 2020 000 Гц.
Субъективное восприятие частоты звука Lf человеком при постоянном значении интенсивности звука также подчиняется психофизиологическому закону Вебера - Фехнера:
Lf = logff (октава), (3.8)
где fB и fH - верхняя и нижняя граничные частоты интервала соответственно, Гц.
Верхняя граничная частота - fB октавы определяется путем удвоения нижней граничной частоты:
fe = 2fn. (3.9)
Каждую октаву было принято обозначать среднегеометрической частотой, которая находится:
fcp =y[fefH = fJ2. (3.10)
Условно весь звуковой спектр частот разбит на 9 октавных полос со среднегеометрическими частотами:
Номер октавы I II III IV V VI VII VIII IX fcp, Гц 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Нижняя граничная частота I октавы может быть найдена из (3.9) и составит fH I = fcp I/^2 ~ 22,3 Гц (где fcp і = 31,5 Гц).
Верхняя граничная частота IX октавы также находится из (3.9) и составляет 11 200Гц.
Таким образом, условно считается (для технических целей), что слышимый человеком звуковой частотный диапазон составляет порядка 22,3 - 11 200 Гц.
Звуки, которые лежат в диапазоне 22,3 Гц, называются инфразвуками, а звуки с частотой спектра 11 200 Гц называются ультразвуками.
Слуховой анализатор человека обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различной частоты и интенсивности. Наибольшей чувствительностью слуховой анализатор обладает на частотах в диапазоне 500 - 5 000 Гц, и она резко падает на низких и высоких частотах.
Экспериментально удается подобрать звуки разных частот и интенсивностей, оцениваемые субъективно как равные по громкости, т. е. построить кривые равной громкости (рис. 3.7) [52] которые можно аппроксимировать законом
Ькрг = kf, (3.11)
где k- коэффициент пропорциональности.


Различие между уровнем громкости и уровнем интенсивности звука тем больше, чем меньше его частота (начиная с 500 Гц) и слабее звук. По мере повышения интенсивности звука кривые равной громкости выравниваются, приближаясь к горизонтальным.

Поэтому при уровнях громкости 80 дБ и выше громкость звука определяется главным образом его интенсивностью и мало зависит от частотной характеристики.
Дифференциальная чувствительность к изменению громкости зависит от интенсивности и частоты звуков
K = AL/L, (3.12)
где K - константа Вебера.
При уровнях громкости 40100 дБ и частотах 5003000 Гц K 0,04- 0,05.
Наибольшая дифференциальная чувствительность наблюдается в диапазоне частот 5005000 Гц. В частности, при
f=1000 Гц в диапазоне от порога слышимости до болевого ощущения воспринимается 270 300 градаций громкости. Восприятие высоты звуковых сигналов в основном обусловлено их частотными характеристиками.

Однако ощущение в некоторой степени зависит также от силы звукового раздражителя и состава звука.
С увеличением уровня громкости ощущение высоты тона низких частот несколько понижается, высоких возрастает. В среднем диапазоне частот (10002000 Гц) ощущение высоты практически не зависит от громкости.
Дифференциальная чувствительность к изменению высоты тона определяется константой Вебера k = Af/f. В диапазоне частот 500 - 5000 Гц при средних уровнях интенсивности величина к = 0,0020,003.

Дифференциальная чувствительность возрастает с ростом интенсивности звука.
Временной порог t обнаружения звуковых сигналов тесно связан с абсолютным порогом слышимости. В диапазоне (520) t (100200) мс действует закономерность
(I I0) t = const, (3.13)
где Іо - подпороговая интенсивность, максимально близкая к порогу, но не вызывающая слухового ощущения ни при каких условиях.
При t 10 мс порог слышимости круто повышается в сторону малых длительностей. В средней области частот порог слышимости при t = 0,5 мс на 2022 дБ выше порога при t = 220 мс. Аналогично при переходе от ti = 1мс к t2 = 1с порог слышимости снижается на 2224 дБ. Временной порог различения интервалов между звуками составляет 0,52 мс.

Пороговое время опознания прерывистых тональных звуковых сигналов (интервал дискретности) составляет tKp = 80 150 мс.
При t tKp информация о сигнале обрабатывается слуховым анализатором не полностью:



Содержание раздела