Логические операции при анализе безопасности систем

Think-aloud vs heuristic evaluation

Executive summary

Example UAR 2

Explanation

Evidence

Name

Write Usability Aspect Reports (UARs)

Write Usability Aspect Reports (UARs)

Wrap up observation

When the tasks are complete or the time is up, wrap up the observation

• Thank the participant & pay them

• Answer any questions that came up

• Note any opinions or suggestions

Write up all critical incidents in Usability Aspect Reports (UARs)

Insights come from words and actions

-- don’t just rely on a transcript

For more ideas on how to analyze data, see A Practical Guide to Usability Testing Ch20

ID

Problem or Good Aspect

Rating & Justification

Solution & Trade-offs

Relationships

UAR: Names

Name a problem, not a solution

“Font is too small to read” is a problem

while “Change font to 14 point” is not

Not overly narrow

“Pennsylvania is not listed” when other states are not listed either

Not excessively wordy

Can you use the name in a sentence?

UAR: Evidence

Just the facts

What the system displayed or did

What the participant said or did

Include timecodes if you recorded the evaluation

UAR: Explanation

Based on the evidence, explain:

Which critical incident criterion was met

What you infer the participant’s goal was

What you infer the participant was thinking

Name: “Select a day” menu mixes “today” and ”tomorrow” with actual week

Names

Evidence:

Participant opens the menu, checks the task to determine goal (“I want to do a Wednesday morning, according to the task”), [01:30] scrolls down over today and Tomorrow to Thursday and then back up to Today, hesitates for a oment, [01:33], says “So.. today is Tuesday … [hesitates] I think … So tomorrow is Wednesday”, [01:38], selects Wednesday.

Explanation:

6. The user expresses confusion over how to achieve a goal The user clearly states a goal of selecting Wednesday morning. His hesitation and the fact that he moves the mouse back and forth over the correct menu entry (“tomorrow”) indicate confusion (criteria 6)

What are the important take-aways for people who will not read the UARs?

Consider affinity diagramming to spot relationships

If you recorded the evaluation (and got permission from participants) consider making a “highlight reel” (A Practical Guide to Usability Testing Ch24)

Advantages of heuristic evaluation:

Participants may not be representative users

Cheaper

Advantages of think-aloud:

Users always surprise you (Ah ha! moments) Interactions arising from real tasks Much more convincing!

Generally start with analytical methods and then move to empirical methods

Логические операции принято обозначать соответствующими знаками. Чаще всего употребляются операции «И» и «ИЛИ». Операция (или вентиль) «И» указывает, что для получения данного выхода необходимо соблюсти все условия на входе.

Вентиль «ИЛИ» указывает, что для получения данного выхода должно быть соблюдено хотя бы одно из условий на входе.

Другими словами, операция «И» означает: перед тем, как произойдет событие А, должны произойти оба события Б и В. операция «ИЛИ» означает, что событие Г будет иметь место, если произойдет хотя бы одно из событий Д или Е (или оба).

6. Построение дерева причин и опасностей

Любая опасность реализуется, принося ущерб, как следствие какой-то причины или нескольких причин, поэтому предотвращение опасностей или защита от них возможны только при выявлении причин. Между реализовавшимися опасностями и причинами существует причинно-следственная связь: опасность есть следствие некоторой причины, которая, в свою очередь, является следствием другой причины и т. д. Таким образом, причины и опасности образуют иерархические, цепные структуры, или системы. Графическое изображение таких зависимостей напоминает ветвящееся дерево, поэтому в литературе, анализирующей безопасность объектов, используются такие термины, как «дерево причин», «дерево отказов», «дерево событий» и др. В строящихся деревьях имеются ветви причин и ветви опасностей, что отражает диалектический характер причинно-следственных связей. Разделение этих ветвей нецелесообразно, а иногда и невозможно, поэтому полученные в процессе анализа безопасности объектов графические изображения называют «деревьями причин и опасностей». Построение «деревьев» является эффективной процедурой выявления причин различных нежелательных событий (аварий, травм, пожаров, ДТП и т.п.). Границы ветвления определяются логической целесообразностью получения новых ветвей и определяют разрешающую способность дерева

7. Принципы обеспечения безопасности; ориентирующие, технические, организационные, управленческие.

Принцип – это идея, мысль, основное положение.

Принципы обеспечения безопасности, исходя из их реализации, условно можно разделить на четыре класса:
1. ориентирующие – это основополагающие идеи, определяющие направление поиска безопасных решений и служащие методологической и информационной базой.
2. технические – основаны на использовании физических законов и направлены на непосредственное предотвращение действия опасных факторов.
3. управленческие – определяют взаимосвязь и отношения между отдельными стадиями и этапами обеспечения безопасности.
4. организационные – направлены на реализацию положений научной организации деятельности в целях безопасности.

ОРИЕНТИРУЮЩИЕ:
Принцип системности состоит в том, что любое явление, действие, всякий объект рассматривается как элемент системы.
Принцип деструкции (от латинского destructio — разрушение) заключается в том, что система, приводящая к опасному результату, разрушается за счет исключения из нее одного или нескольких элементов.
Принцип снижения опасности заключается в использовании решений, которые направлены на повышение безопасности, но не обеспечивают достижения желаемого или требуемого по нормам уровня. Этот принцип носит компромиссный характер.
Принцип ликвидации опасности состоит в устранении опасных и вредных факторов, что достигается изменением технологии, заменой опасных веществ безопасными, применением более безопасного оборудования, совершенствованием научной организации труда и другими средствами.

ТЕХНИЧЕСКИЕ:
Принцип защиты расстоянием заключается в установлении такого расстояния между человеком и источником опасности, при котором обеспечивается заданный уровень безопасности.
Противопожарные разрывы. Чтобы избежать распространения пожара, здания, сооружения и другие объекты располагают на определенном расстоянии друг от друга. Эти расстояния называют противопожарными разрывами.
Санитарно-защитные зоны. Для защиты жилых застроек от вредных и неприятно пахнущих веществ, повышенных уровней шума, вибраций, ультразвука, электромагнитных волн радиочастот, статического электричества, ионизирующих излучений предусматриваются санитарно-защитные зоны.
Принцип прочности состоит в том, что в целях повышения уровня безопасности усиливают способность материалов, конструкций и их элементов сопротивляться разрушениям и остаточным деформациям от механических воздействий.
Принцип слабого звена состоит в применении в целях безопасности ослабленных элементов конструкций или специальных устройств, которые разрушаются или срабатывают при определенных предварительно рассчитанных значениях факторов, обеспечивая сохранность производственных объектов и безопасность персонала.
Принцип экранирования состоит в том, что между источником опасности и человеком устанавливается преграда, гарантирующая защиту от опасности. При этом функция преграды состоит в том, чтобы препятствовать прохождению опасных свойств в гомосферу.
Система индивидуальной защиты (СИЗ ). Принцип экранирования используется в СИЗ (очки, щитки).

УПРАВЛЕНЧЕСКИЕ:
Принцип плановости означает установление на определенные периоды направлений и количественных показателей деятельности.
Принцип стимулирования означает учет количества и качества затраченного труда и полученных результатов при распределении материальных благ и моральном поощрении.
Принцип компенсации состоит в предоставлении различного рода льгот с целью восстановления нарушенного равновесия психических и психофизиологических процессов или предупреждения нежелательных изменений в состоянии здоровья.
Принцип эффективности состоит в сопоставлении фактических результатов с плановыми и оценке достигнутых показателей по критериям затрат и выгод. В области безопасности различают социальную, инженерно-техническую и экономическую эффективность.

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ:
Принцип защиты временем предполагает сокращение до безопасных значений длительности нахождения людей в условиях воздействия опасности.
Защита от гидравлических ударов. При внезапной остановке движущейся в трубопроводе жидкости происходит резкое повышение давления, под воздействием которого трубопровод может разрушиться. При постепенном закрывании запорных приспособлений повышение давления в трубопроводе зависит определенным образом от продолжительности закрывания задвижек: с увеличением времени давление понижается.
Принцип нормирования состоит в регламентации условий, соблюдение которых обеспечивает заданный уровень безопасности.
Параметры микроклимата. Нормируются оптимальные и допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для различных условий деятельности.
Шум. Для шумов устанавливаются допустимые уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, а также уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА. При нормировании шумов учитывается характер объектов и род выполняемой работы.
Средства защиты – ормативные требования к устройству ограждений, заземлений и других средств защиты.
Вибрация. Вибрация нормируется по уровням в октавных полосах со среднегеометрическими частотами от 1 до 2000 Гц. Различают при этом локальную и общую вибрации для различных условий.
Принцип несовместимости заключается в пространственном и временном разделении объектов реального мира (веществ, материалов, оборудования, помещений, людей), основанном на учете природы их взаимодействия с позиций безопасности.
Зонирование территории. В целях повышения взрывопожаробезопасности и улучшения санитарного состояния при разработке генеральных планов предприятий применяется зонирование территории. Сущность зонирования заключается в территориальном объединении в группы (зоны) различных объектов, входящих в состав предприятия по признаку технологической связи и характеру присущих им опасностей и вредностей. Выделяют следующие зоны: предзаводскую, подсобную, складскую, сырьевую и товарных емкостей.
Принцип эргономичности состоит в том, что для обеспечения безопасности учитываются антропометрические, психофизические и психологические свойства человека. Антропометрические требования сводятся к учету размеров и позы человека при проектировании оборудования, рабочих мест, мебели, одежды, СИЗ и др.

8. Методы и средства обеспечения безопасности. Гомосфера и ноксосфера.

Метод – это путь, способ достижения цели, исходящий из знания наиболее общих закономерностей. Гомосфера — пространство (рабочая зона), где находится человек в процессе рассматриваемой деятельности.

Ноксосфера — пространство, в котором постоянно существуют или периодически возникают опасности. Совмещение гомосферы и ноксосферы недопустимо с позиций безопасности. Обеспечение безопасности достигается 3-мя основными методами:

1. Состоит в пространственном и (или) временном разделении гомосферы и ноксосферы. Это достигается средствами дистанционного управления, автоматизации, роботизации, организации деятельности и т.п.

2. Состоит в нормализации ноксосферы путем исключения опасностей. Это совокупность мероприятий, защищающих человека от шума, пыли, опасности травмирования и другие средства коллективной защиты.

3. Включает гамму приемов и средств, направленных на адаптацию человека к соответствующей среде и повышению его защищенности. Данный способ реализуется профотбором, обучением, психологическим воздействием, средствами индивидуальной защиты (СИЗ).

9. Основные положения теории риска. Методические подходы определения риска.

Риск - это вероятность наступления нежелательного события или количественная оценка опасности.

Риск оценивается как отношения числа неблагоприятных последствий к их возможному числу за определённый период.
R = n/N, где R – риск (1/год);

n – число неблагоприятных проявлений опасности за определенный промежуток времени (год);

N – возможное число проявлений опасности за тот же период.
Риск таких явлений, как смертельная травма, заболевание, материальный ущерб, утомление, профессиональное заболевание, можно рассчитывать.
Различают индивидуальный и социальный риск.

Индивидуальный риск характеризует опасность для отдельного человека.

Социальный (групповой) риск для группы людей отражает зависимость между частотой событий и числом пораженных при этом людей. Но говорить о частоте применительно к проблемам безопасности можно лишь условно, так как вероятность её проявления не фиксирована во времени. Опасность может проявиться в любое время, в момент появления причины, но не чаще, чем это характерно для данного вида деятельности. Эмоционально групповой риск воспринимается более тяжело. Люди резко реагируют на события редкие, сопровождающиеся большим числом единовременных жертв (авиакатастрофы с гибелью всех пассажиров и т. д.).
В то же время частые события, в результате которых погибают небольшие группы людей, например ежедневная гибель на производстве 20 - 30 человек, менее впечатляют и не вызывают столь напряженного отношения.

Различают также прямой и косвенный риск. Прямой риск связан с непосредственным действием на человека той или иной опасности, например подвижных частей оборудования.

Загрязняя окружающую среду отходами своей деятельности, человек подвергает себя косвенному риску, поскольку измененная человеком среда может в конечном счете стать непригодной для его существования в ней.

Процедура определения риска приблизительна (4 методических подхода):
1. Инженерный, опирающийся на статистический расчет частот, вероятностный анализ безопасности, построение деревьев опасностей и причин.
2. Модельный, основанный на построении моделей воздействия опасных факторов на отдельного человека, социальные, профессиональные группы и т.д.
3. Экспертный - вероятность различных событий определятся на основе опроса опытных специалистов - экспертов.
4. Социологический - базирующийся на опросе населения. Чаще всего все 4 подхода применяются вместе.

10. Концепция приемлемого (допустимого) риска. Пути управления риском.

Традиционная техника безопасности базировалась на категорическом требовании - обеспечить полную безопасность, не допустить никаких аварии. Но опыт свидетельствует, что любая деятельность потенциально опасна.
В современных условиях от тезиса абсолютной безопасности перешли к концепции допустимого (приемлемого) риска, суть которой в стремлении к такой малой безопасности, которую приемлет общество в данный период времени.
Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями её достижения.
Приемлемый (допустимый) риск – это такая минимальная величина риска, которая достижима по техническим, экономическим и технологическим возможностям. Нужно иметь в виду, что экономические возможности повышения безопасности технических систем не безграничны.
На рис. показан упрощенный пример определения приемлемого риска. При увеличении затрат технический риск снижается, но растёт социальный, так как затрачивая чрезмерные средства на повышение безопасности, можно нанести ущерб социальной сфере, например, ухудшить медицинскую помощь.

Суммарный риск имеет минимум при определённом соотношении между инвестициями в техническую и социальную сферы. Это обстоятельство и нужно учитывать при выборе риска, с которым общество пока вынуждено мириться. Говоря о риске, необходимо иметь в виду, что помимо прямого риска Rnp, создаваемого данным оборудованием (на ↓ которого направлены мероприятия по обеспечению безопасности), существует ещё и косвенный риск R_K0CВ - с ↑ расходов X на безопасность ↓ Rnp, a R_KOCB. ↑.
Из рис. видно, что начиная с некоторого уровня этих расходов, при их дальнейшем ↑ будет происходить ↑ полного риска. Rполн. = Rnp.+ RKOCB.
Приемлемый риск обычно на 2-3 порядка строже фактического. Следовательно, введение приемлемых рисков является акцией, направленной на защиту человека.
Помимо коллективной приемлемости существует также и индивидуальная приемлемость, установленная для себя сознательно или неосознанно и являющаяся балансом между риском и выгодой.
В определённых случаях люди готовы добровольно идти на риск, в 1000 раз больший, чем приемлемый.
Решающая роль в принятии такого решения лежит в психологии человека.

Мотивированный (обоснованный) и немотивированный (необоснованный) риск. В случае производственных аварий, пожаров, в целях спасения людей и материальных ценностей человеку приходится идти на риск, превышающий приемлемый. В этом случае риск считается обоснованным (мотивированным). Для ряда опасных факторов, например возникающих в случае радиационных аварий, установлены величины мотивированного риска, превышающего приемлемый риск, – «планируемое повышенное облучение», допускаемое в исключительных случаях для лиц, участвующих в ликвидации последствий радиационных аварий.

немотивированным (необоснованным) риском называют риск, превышающий приемлемый и возникающий в результате нежелания работников на производстве соблюдать требования безопасности, использовать средства защиты и т.д., что, как правило, приводит к травмам и формирует предпосылки аварий на производстве.

Пути управления риском:

nbsp; 1)совершенствование технических систем безопасности;

nbsp; 2)подготовка и обучение персонала;

nbsp; 3)совершенствование управления при чрезвычайных ситуациях.

Для правильного определения соотношения инвестиций по каждому направлению необходим специальный анализ с использованием конкретных данных и условий. Технические, организационные, административные методы управления риском дополняются экономическими методами. К ним относятся: страхование, денежная компенсация ущерба, платежи за риск и др. В основе управления риском лежит методика сравнения затрат и получаемых выгод от снижения риска. Сочетание качественного и количественного анализа на разных стадиях проектирования и эксплуатации дает в результате оценку общего риска.

11. Анализаторы человека: структура, основные характеристики. Закон восприятия Вебера-Фехнера.

Структура и общие характеристики анализаторов

Центральной частью анализатора является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть – рецепторы – находится на поверхности тела для приема внешней информации либо размещается во внутренних системах и органах для восприятия информации об их состоянии. Внешние рецепторы обычно называют органами чувств. Морфологически рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками, обеспечивающими чувствительность рецепторов. Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга.

— 1) Внешние анализаторы (органы чувств)

— зрительный (рецептор – глаз)

— слуховой (рецептор – ухо)

— тактильный, болевой, температурный (рецепторы кожи)

— обонятельный (рецептор в носовой полости)

— вкусовой (рецепторы на поверхности языка и неба).

— 2). Внутренние

— воспринимают раздражения, идущие из внутренней среды организма: органов, жидкостных сред, тканей. Они расположены во внутренних органах и полостях тела и являются основой протекания регуляторных процессов в организме.

— 3). Рецепторы (разновидность внутренних ), воспринимающие раздражение, возникающее вследствие изменения степени сокращения и расслабления мышц, то есть обеспечивают поступление информации о положении различных отделов тела и о положении тела в пространстве

— анализатор давления; кинестетический обеспечивает ощущение положения и движений тела и его частей, рецептор в мышцах и сухожилиях

— вестибулярный (vestibulum – преддверие), воспринимает изменение положения тела и головы в пространстве и обеспечивает сохранение равновесия; рецептор в полости уха.

1. Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала (абсолютный порог ощущения по интенсивности) характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. Абсолютный порог определяется в единицах измерения раздражителя. Минимальную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности.

Психофизиологическими опытами установлено, что реакция организма прямо пропорциональна относительному приращению раздражителя:

, (9)

где dJ – элементарное ощущение организма;

dE – элементарное приращение раздражителя.

Приняв а = 10 lgе и интегрируя (9) в пределах от E₀ до E, можно получить

, (10)

или в более привычной форме

J = K∙lgE + C, (11)

где К и С – константы, определяемые данной сенсорной системой.

закон Вебера –Фехнера (закон восприятия): величина ощущения изменяется медленнее, чем сила раздражителя, т.е. при линейном увеличении интенсивности раздражителя (E) интенсивность ощущения (J) растет логарифмически.

2. Предельно допустимая интенсивность сигнала. Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности.

3. Диапазон чувствительности к интенсивности включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности до болевого порога.

4. Дифференциальная чувствительность к изменению интенсивности сигнала – это минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком. Различают абсолютные дифференциальные пороги (Δ J) и относительные , где J – исходная интенсивность.

12. Эргономика. Организация рабочего места.

Эргоно́мика — наука о приспособлении рабочих мест, предметах и объектах труда для наиболее безопасного и эффективного труда работника, исходя из физических и психических особенностей человеческого организма.

Эргономика – это научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности в современном производстве.