Модель SHELL
![]() |

В авиации модель SHELL (также известная как модель SHEL ) представляет собой концептуальную модель человеческого фактора , которая помогает прояснить место и причину человеческой ошибки в авиационной среде. [ 1 ] : 1 [ 2 ] [ 3 ]
Он назван по начальным буквам своих компонентов (программное обеспечение, аппаратное обеспечение, окружающая среда, живое оборудование) и уделяет особое внимание человеку и его взаимодействиям с другими компонентами авиационной системы. [ 1 ] : 3 [ 4 ]
Модель SHELL использует системную перспективу, которая предполагает, что человек редко, если вообще когда-либо, является единственной причиной несчастного случая. [ 5 ] С точки зрения систем учитывается множество контекстуальных и связанных с задачами факторов, которые взаимодействуют с человеком-оператором в авиационной системе и влияют на производительность оператора. [ 5 ] В результате модель SHELL учитывает как активные, так и скрытые отказы в авиационной системе.
История
[ редактировать ]Модель была впервые разработана Элвином Эдвардсом как модель SHEL в 1972 году. [ 6 ] [ 1 ] и позже преобразованный в структуру «строительного блока» Фрэнком Хокинсом в 1975 году. [ 2 ]
Описание
[ редактировать ]Каждый компонент модели SHELL (программное обеспечение, оборудование, окружающая среда, живое оборудование) представляет собой строительный блок исследований человеческого фактора в авиации. [ 7 ]
Человеческий элемент или интересующий работник (живое программное обеспечение) находится в центре модели SHELL, которая представляет современную авиатранспортную систему. Человеческий элемент является наиболее важным и гибким компонентом системы, напрямую взаимодействующим с другими компонентами системы, а именно с программным обеспечением, оборудованием, средой и живым ПО. [ 2 ]
Однако края центрального блока человеческого компонента различаются, что отражает человеческие ограничения и различия в производительности. Следовательно, другие блоки компонентов системы должны быть тщательно адаптированы и согласованы с этим центральным компонентом, чтобы учесть человеческие ограничения и избежать стрессов и сбоев (инцидентов/происшествий) в авиационной системе. [ 2 ] Для достижения такого соответствия необходимо понять характеристики или общие возможности и ограничения этого центрального человеческого компонента.
Человеческие характеристики
[ редактировать ]Физический размер и форма
[ редактировать ]При проектировании авиационных рабочих мест и оборудования жизненно важным фактором являются размеры тела и движения. [ 2 ] Различия происходят, например, в зависимости от этнической принадлежности, возраста и пола. Проектные решения должны учитывать человеческие размеры и процент населения, которому проект призван удовлетворить. [ 2 ]
Размер и форма человека имеют значение при проектировании и расположении оборудования салона самолета, аварийного оборудования, сидений и мебели, а также требований к доступу и пространству для грузовых отсеков.
Требования к топливу
[ редактировать ]Для эффективного функционирования людям необходимы пища, вода и кислород, а их дефицит может повлиять на работоспособность и благополучие. [ 2 ]
Обработка информации
[ редактировать ]У людей есть ограничения в возможностях обработки информации (таких как объем рабочей памяти , время и возможности извлечения информации), на которые также могут влиять другие факторы, такие как мотивация и стресс или высокая рабочая нагрузка. [ 2 ] При проектировании авиационных дисплеев, приборов и систем оповещения/предупреждения необходимо учитывать возможности и ограничения обработки информации человеком, чтобы предотвратить человеческие ошибки.
Входные характеристики
[ редактировать ]Человеческие чувства, необходимые для сбора жизненно важных задач и информации, связанной с окружающей средой, подвержены ограничениям и деградации. Органы чувств человека не могут уловить весь спектр доступной сенсорной информации. [ 3 ] Например, человеческий глаз не может видеть объект ночью из-за низкого уровня освещенности. Это влияет на эффективность пилотирования во время ночных полетов. Помимо зрения, к другим чувствам относятся звук, обоняние, вкус и осязание (движение и температура).
Выходные характеристики
[ редактировать ]После восприятия и обработки информации выходные данные включают в себя решения, мускульные действия и общение. При проектировании учитываются взаимосвязь движения органов управления самолетом и дисплея, приемлемое направление движения органов управления, сопротивление управления и кодирование, приемлемые человеческие силы, необходимые для управления дверями самолета, люками и грузовым оборудованием, а также характеристики речи при разработке процедур голосовой связи. [ 2 ]
Экологические допуски
[ редактировать ]Люди эффективно функционируют только в узком диапазоне условий окружающей среды (переносимых для оптимальной работоспособности человека), и поэтому на их работоспособность и благополучие влияют физические факторы окружающей среды, такие как температура, вибрация, шум, перегрузки и время суток, а также смена часовых поясов, скучная/напряженная рабочая среда, высота и замкнутые пространства. [ 2 ]
Компоненты
[ редактировать ]Программное обеспечение
[ редактировать ]- Нефизические, нематериальные аспекты авиационной системы, которые определяют, как работает авиационная система и как организована информация внутри системы. [ 2 ]
- Программное обеспечение можно сравнить с программным обеспечением, которое управляет работой компьютерного оборудования. [ 4 ]
- Программное обеспечение включает в себя правила, инструкции, авиационное законодательство и положения , политику, нормы, приказы, процедуры безопасности, стандартные рабочие процедуры, обычаи, практику, конвенции, привычки, символику, команды руководителя и компьютерные программы.
- Программное обеспечение может быть включено в набор документов, таких как содержание диаграмм, карт, публикаций, руководств по работе в чрезвычайных ситуациях и процедурных контрольных списков. [ 8 ]
Аппаратное обеспечение
[ редактировать ]- Физические элементы авиационной системы, такие как летательные аппараты (включая органы управления , поверхности, дисплеи , функциональные системы и сиденья), оборудование оператора, инструменты, материалы, здания, транспортные средства, компьютеры, конвейерные ленты и т. д. [ 4 ] [ 8 ] [ 9 ]
Среда
[ редактировать ]- Контекст, в котором работают ресурсы воздушного судна и авиационной системы (программное обеспечение, оборудование, живое оборудование), состоит из физических, организационных, экономических, нормативных, политических и социальных переменных, которые могут влиять на работника/эксплуатанта. [ 4 ] [ 8 ]
- Внутренняя среда воздушного транспорта связана с непосредственной рабочей зоной и включает в себя физические факторы, такие как температура в кабине/кабине, давление воздуха, влажность, шум, вибрация и уровень окружающего освещения.
- Внешняя среда воздушного транспорта включает в себя физическую среду за пределами непосредственной рабочей зоны, такую как погода (видимость/ турбулентность ), местность, перегруженное воздушное пространство, физические объекты и инфраструктуру, включая аэропорты, а также широкие организационные, экономические, нормативные, политические и социальные факторы. [ 7 ]
живое ПО
[ редактировать ]- Человеческий элемент или люди в авиационной системе. Например, летный экипаж, обслуживающий самолеты, бортпроводники, наземный персонал, управленческий и административный персонал.
- Компонент живого ПО учитывает производительность, возможности и ограничения человека. [ 7 ]
Четыре компонента модели или авиационной системы SHELL не действуют изолированно, а вместо этого взаимодействуют с центральным человеческим компонентом, обеспечивая области для анализа и учета человеческого фактора. [ 5 ] Модель SHELL отображает взаимоотношения между людьми и другими компонентами системы и, следовательно, обеспечивает основу для оптимизации взаимоотношений между людьми и их деятельностью в рамках авиационной системы, которая имеет первостепенное значение для человеческого фактора. Фактически, Международная организация гражданской авиации описала человеческий фактор как концепцию людей в их жизненных и рабочих ситуациях; их взаимодействие с машинами (аппаратным обеспечением), процедурами (программным обеспечением) и окружающей средой; а также их отношения с другими людьми. [ 3 ]
Согласно модели SHELL, несоответствие на интерфейсе блоков/компонентов, где происходит обмен энергией и информацией, может стать источником человеческой ошибки или уязвимости системы, что может привести к отказу системы в виде инцидента/аварии. [ 4 ] Авиационные катастрофы, как правило, характеризуются несоответствием интерфейсов между компонентами системы, а не катастрофическими отказами отдельных компонентов. [ 8 ]
Интерфейсы
[ редактировать ]Liveware-программное обеспечение (LS)
[ редактировать ]- Взаимодействие человека-оператора и нефизических вспомогательных систем на рабочем месте. [ 4 ]
- Включает в себя разработку программного обеспечения, отвечающего общим характеристикам пользователей-людей, и обеспечение того, чтобы программное обеспечение (например, правила/процедуры) можно было легко реализовать. [ 2 ]
- В ходе обучения члены летного экипажа запоминают большую часть программного обеспечения (например, процедурной информации), связанного с полетами и аварийными ситуациями, в форме знаний и навыков. Однако дополнительную информацию можно получить, обратившись к руководствам, контрольным спискам, картам и диаграммам. В физическом смысле эти документы рассматриваются как аппаратные средства, однако при информационном оформлении этих документов необходимо уделять должное внимание многочисленным аспектам интерфейса LS. [ 8 ]
- Например, ссылаясь на принципы когнитивной эргономики, дизайнер должен учитывать актуальность и точность информации; удобство формата и словарного запаса; ясность информации; подразделение и индексирование для облегчения поиска информации пользователем; представление числовых данных; использование сокращений, символических кодов и других языковых средств; представление инструкций с использованием диаграмм и/или предложений и т. д. Решения, принятые после рассмотрения этих факторов информационного дизайна, играют решающую роль в эффективной работе человека на интерфейсе LS. [ 8 ]
- Несоответствия на интерфейсе LS могут возникнуть из-за:
- Недостаточные/неподходящие процедуры
- Неправильная интерпретация запутанной или двусмысленной символики/контрольных списков
- Сбивающие с толку, вводящие в заблуждение или беспорядочные документы, карты или диаграммы.
- Нерациональная индексация руководства по эксплуатации. [ 2 ]
- Ряд пилотов сообщали о путанице при попытке сохранить положение самолета, ссылаясь на авиагоризонт на проекционном дисплее и символику «тангажной лестницы». [ 3 ]
Liveware-Аппаратное обеспечение (LH)
[ редактировать ]- Взаимодействие человека-оператора и машины
- Включает в себя сопоставление физических характеристик самолета, кабины или оборудования с общими характеристиками пользователей-людей при рассмотрении выполняемой задачи или работы. [ 2 ] Примеры:
- разработка сидений для пассажиров и экипажа с учетом особенностей человеческого тела
- разработка дисплеев и элементов управления в кабине, соответствующих сенсорным характеристикам, обработке информации и характеристикам движений пользователей, одновременно облегчая последовательность действий, минимизируя рабочую нагрузку (за счет местоположения/компоновки) и включая меры защиты от неправильного/непреднамеренного управления. [ 2 ]
- Несоответствия на интерфейсе LH могут возникнуть из-за:
- плохо спроектированное оборудование
- неподходящий или отсутствующий оперативный материал
- неудачно расположенные или закодированные приборы и устройства управления
- системы оповещения, которые не выполняют функции оповещения, информации или руководства в нештатных ситуациях и т. д. [ 10 ]
- Старый трехстрелочный авиационный высотомер приводил к ошибкам, поскольку пилотам было очень трудно определить, какая информация относится к какому указателю. [ 3 ]
Liveware-среда (LE)
[ редактировать ]- Взаимодействие человека-оператора с внутренней и внешней средой. [ 4 ]
- Включает в себя адаптацию окружающей среды в соответствии с потребностями человека. Примеры:
- Инженерные системы для защиты экипажей и пассажиров от дискомфорта, повреждений, стресса и отвлечения внимания, вызванных физической средой. [ 8 ]
- Системы кондиционирования воздуха для контроля температуры в салоне самолета
- Звукоизоляция для снижения шума
- Системы наддува для контроля давления воздуха в кабине
- Защитные системы для борьбы с концентрацией озона
- Использование затемняющих штор для сна в дневное время дома в результате трансмеридианных путешествий и посменной работы.
- Расширение инфраструктуры, пассажирских терминалов и объектов аэропорта для размещения большего количества людей за счет более крупных самолетов (например, Airbus A380) и роста воздушного транспорта.
- Примеры несоответствий интерфейса LE включают в себя:
- Снижение производительности и количество ошибок в результате нарушения биологических ритмов (синхронного биоритма) в результате полетов на большие расстояния и нерегулярного режима рабочего сна.
- Ошибки восприятия пилота, вызванные условиями окружающей среды, например зрительные иллюзии при заходе на посадку/посадке самолета в ночное время.
- Неправильная работа оператора и ошибки в результате неспособности руководства должным образом решить проблемы на интерфейсе LE, включая:
- Стресс эксплуатантов из-за изменений спроса и пропускной способности воздушного транспорта во времена экономического бума и экономического спада. [ 4 ]
- Непредвзятое принятие решений экипажем и упрощение действий операторов в результате экономического давления, вызванного конкуренцией авиакомпаний и мер по сокращению затрат, связанных с дерегулированием. [ 8 ]
- Неадекватная или нездоровая организационная среда, отражающая ошибочную операционную философию, плохой моральный дух сотрудников или негативную организационную культуру. [ 2 ]
Liveware-Liveware (LL)
[ редактировать ]- Взаимодействие центрального человека-оператора с любым другим лицом в авиационной системе при выполнении задач. [ 7 ]
- Включает взаимоотношения между отдельными лицами внутри и между группами, включая обслуживающий персонал, инженеров, проектировщиков, наземный персонал, летный экипаж, бортпроводники, эксплуатационный персонал, авиадиспетчеров, пассажиров, инструкторов, студентов, менеджеров и руководителей.
- Взаимодействие человека с человеком/группой может положительно или отрицательно влиять на поведение и производительность, включая разработку и внедрение поведенческих норм. Таким образом, интерфейс LL в основном касается:
- Важность интерфейса LL и связанные с этим проблемы способствовали разработке программ управления ресурсами кабины/экипажа (CRM) в попытке уменьшить количество ошибок при взаимодействии между авиационными специалистами.
- Примеры несоответствий интерфейса LL включают в себя:
- Ошибки общения из-за вводящего в заблуждение, двусмысленного, неуместного или плохо построенного общения между людьми. Ошибки связи привели к авиационным катастрофам, таким как двойная катастрофа Боинга 747 в аэропорту Тенерифе в 1977 году.
- Снижение производительности и ошибок из-за несбалансированных отношений полномочий между капитаном самолета и первым помощником. [ 2 ] Например, деспотичный капитан и чрезмерно покорный первый помощник могут привести к тому, что первый помощник не сможет высказаться, когда что-то не так, или, альтернативно, капитан может не слушать.
Модель SHELL не учитывает интерфейсы, выходящие за рамки человеческого фактора. Например, интерфейсы «аппаратно-аппаратное обеспечение», «аппаратное обеспечение-среда» и «аппаратно-программное обеспечение» не рассматриваются, поскольку эти интерфейсы не включают в себя компонент живого программного обеспечения.
Стабильность авиационной системы
[ редактировать ]Любое изменение в авиационной системе SHELL может иметь далеко идущие последствия. [ 8 ] Например, незначительное изменение оборудования (аппаратного обеспечения) требует оценки влияния изменения на эксплуатационный и обслуживающий персонал (Liveware-Hardware) и возможности внесения изменений в процедуры/программы обучения (для оптимизации взаимодействия Liveware-Software). . Если не будут должным образом учтены все потенциальные последствия изменений в авиационной системе, вполне возможно, что даже небольшая модификация системы может привести к нежелательным последствиям. [ 8 ] Аналогично, авиационная система должна постоянно пересматриваться, чтобы приспособиться к изменениям в интерфейсе Liveware-Environment. [ 8 ]
Использование
[ редактировать ]- **Инструмент анализа безопасности полетов**. Модель SHELL может использоваться в качестве основы для сбора данных о действиях человека и несоответствиях влияющих компонентов во время анализа или расследования авиационных происшествий/происшествий, как рекомендовано Международной организацией гражданской авиации. [ 7 ] Аналогичным образом, модель SHELL может использоваться для понимания системных взаимосвязей человеческого фактора во время эксплуатационных проверок с целью уменьшения ошибок и повышения безопасности. [ 10 ] и улучшение процессов [ 11 ] Например, LOSA (аудит безопасности операций на линии) основан на управлении угрозами и ошибками (TEM), которое учитывает интерфейсы SHELL. [ 11 ] [ 12 ] Например, ошибки управления воздушным судном связаны с взаимодействием живого программного обеспечения и аппаратного обеспечения, процедурные ошибки связаны с взаимодействием живого программного обеспечения и программного обеспечения, а ошибки связи связаны с взаимодействием живого программного обеспечения и живого программного обеспечения. [ 13 ]
- **Инструмент лицензирования**: модель SHELL может использоваться для уточнения потребностей, возможностей и ограничений человеческой деятельности, тем самым позволяя определять компетенции с точки зрения управления безопасностью. [ 13 ]
- **Инструмент обучения**. Модель SHELL может использоваться, чтобы помочь авиационной организации улучшить обучение и эффективность мер защиты организации от ошибок. [ 13 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с «CAP 719 «Основные концепции человеческого фактора» (ранее Сборник ИКАО № 1, Циркуляр ИКАО 216-AN/131)» (PDF) . Управление гражданской авиации Великобритании . Проверено 26 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р Хокинс, Фрэнк Х. (31 декабря 2017 г.). Орледи, Гарри В. (ред.). Человеческий фактор в полете (2-е изд.). Рутледж. дои : 10.4324/9781351218580 . ISBN 978-1-351-21858-0 . Проверено 25 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Кейтли, Алан (2004). Руководство по изучению человеческого фактора . Пальмерстон Норт: Университет Мэсси. 190.216.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Джонстон, Нил; Макдональд, Ник (31 декабря 2017 г.). Авиационная психология на практике . Рутледж. дои : 10.4324/9781351218825 . ISBN 978-1-351-21882-5 . Проверено 25 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Вигманн, Дуглас А.; Шаппелл, Скотт А. (31 декабря 2016 г.). Подход к анализу авиационных происшествий на основе человеческих ошибок: система анализа и классификации человеческого фактора . Рутледж. дои : 10.4324/9781315263878 . ISBN 978-1-315-26387-8 . Проверено 25 сентября 2023 г.
- ^ Эдвардс, Элиун (14–16 ноября 1972 г.). «Человек и машина – системы безопасности». Взгляд на безопасность: материалы тринадцатого ежегодного технического симпозиума . Лондон: Британская ассоциация пилотов авиалиний: 21–36. А73-34078.
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Циркуляр ИКАО 240-AN/144: Сборник материалов по человеческому фактору № 7 – Исследование человеческого фактора при авиационных происшествиях и инцидентах» . Циркуляр 240-Ан/144 . Монреаль, Канада: Международная организация гражданской авиации. 1993 год . Проверено 25 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Винер, Эрл Л.; Нагель, Дэвид К. (1988). Человеческий фактор в авиации . Профессиональное издательство Персидского залива. ISBN 978-0-12-750031-7 . Проверено 25 сентября 2023 г.
- ^ Кэмпбелл, РД; Бэгшоу, Майкл (15 апреля 2008 г.). Деятельность человека и ограничения в авиации (PDF) (3-е изд.). Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-4051-4734-7 . Проверено 26 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Каччабуэ, Карло (17 апреля 2013 г.). Руководство по применению методов человеческого фактора: управление человеческими ошибками и авариями в системах, критически важных для безопасности . Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4471-3812-9 . Проверено 26 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Риццо, Антонио; Пасквини, Альберто; Нуччи, Паоло Ди; Баньяра, Себастьяно (2000). «ПОЛКИ: Решение критических проблем посредством обратной связи» . Человеческий фактор и эргономика в производстве . 10 (1): 83–98. doi : 10.1002/(SICI)1520-6564(200024)10:1<83::AID-HFM5>3.0.CO;2-D . ISSN 1090-8471 .
- ^ Пфистер, Питер (2 марта 2017 г.). Инновации и консолидация в авиации: избранные материалы для Австралийского симпозиума по авиационной психологии, 2000 г. Рутледж. ISBN 978-1-351-92740-6 . Проверено 26 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Маурино, Дэн (2005): «Управление угрозами и ошибками (TEM)». Канадский семинар по авиационной безопасности (CASS), Ванкувер, Британская Колумбия, 18–20 апреля 2005 г. Капитан Дэн Маурино, координатор программы по безопасности полетов и человеческому фактору – ИКАО. Получено 4 апреля 2016 г. из Всемирной паутины: Flightsafety.org/files/maurino.doc.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- AviationKnowledge — ошибки интерфейса модели Shell На этой странице AviationKnowledge представлены примеры авиационных происшествий, когда ошибки или несоответствия в интерфейсах SHELL либо способствовали происшествиям, либо вызывали их.
- AviationKnowledge — варианты модели Shell. Вы также можете ознакомиться с двумя вариантами модели SHELL:
- AviationKnowledge - ИКАО: Фундаментальные концепции человеческого фактора Эта страница AviationKnowledge представляет собой краткий обзор сборника ИКАО № 1 и обеспечивает хороший базовый контекст для модели SHELL. Дайджест ИКАО под номером 1 доступен как CAP 719: «Фундаментальные концепции человеческого фактора» , который включает дополнительную информацию и примеры компонентов и интерфейсов модели SHELL в контексте авиации.
- AviationKnowledge - ICAO: Эргономика Эта страница AviationKnowledge представляет собой краткий обзор сборника ИКАО № 6 и содержит информацию по эргономике (изучение вопросов проектирования человеко-машинных систем), возможностям человека, конструкции оборудования и кабины экипажа, а также окружающей среде.
- AviationKnowledge — ИКАО: Человеческий фактор в управлении воздушным движением **: Эта страница AviationKnowledge представляет собой краткий обзор сборника ИКАО № 8 и обсуждает аспекты модели SHELL в отношении УВД.
- CAP 718: Человеческий фактор при техническом обслуживании и проверке воздушных судов **: В этой публикации Управления гражданской авиации обсуждаются аспекты модели SHELL в отношении технического обслуживания и проверки воздушных судов.