1. Wielokryterialna ocena ergonomiczności interakcji OS-RUiES
1.5. Narzędzia oceny ergonomiczności interakcji OS-RUiES
Ergonomiczność interakcji OS-RUiES można oceniać na wszystkich etapach cyklu życia wyrobu (Michalski 2008; Słowikowski 2000 A). Przy czym ergonomiczność ocenia się na wiele sposobów i przy zastosowaniu różnych narzędzi, często przy wykorzystaniu metod i testów z innych dziedzin nauki (Michalski 2008; Tytyk 2011). Ocena ergonomiczności jest istotna w procesie projektowania urządzeń sterowniczych co potwierdzają publikacje, np.
Dix,a i współpracowników (Dix i in. 2004), Rogers,a, Sharp,a i Preece,a (Rogers, Sharp i Pre-ece 2002), czy Słowikowskiego (Słowikowski 2000a). Spośród metod i testów oceny ergo-nomicznej można wyróżnić te oparte na wskaźnikach jakościowych i ilościowych. Istnieje wiele prac np. Kwiatkowskiej (Kwiatkowska 2012), Silverman,a (Silverman 2010), czy Stan-tona i współpracowników (Stanton i in. 2004) przemawiających za każdym z rodzajów metod i testów (tab. 12). Dlatego, powstaje wiele metod i testów jakościowo-ilościowych, które
39 Tashakkori i Teddlie nazywają metodologią trzeciej drogi (Flick 2010). Bryman wskazuje aż jedenaście sposobów łączenia badań ilościowych i jakościowych (Flick 2010).
Tab. 12. Zalety i wady rodzajów metod i testów oceny
Źródło: Na podstawie (Stanton i in. 2004; Silverman 2010; Kwiatkowska 2012) L.p. Metoda/
test Zalety Wady
1. Jakościowa
Pozwalają określić punkt widzenia osoby badanej; pozwalają ocenić zachowanie badanego podczas pracy; identyfikują pro-blemy w interakcji użytkownika z urządze-niem; pomagają twórczo rozwiązywać problemy; nie wymagają dużych nakładów czasu ani kosztów podczas stosowania
Oparte są o statystykę badanych czynników i opierają się na założeniach twórców; mają charakter subiektywny; wyników badań nie można poddać obróbce statystycznej; są niedokładne; wymagają pozyskiwania danych do oceny przy każdym stosowaniu;
wymagają udziału ekspertów
2. Ilościowa
Obiektywnie; mają strukturę i opierają się na statystyce; zakładają istnienie reguł;
dokonują ich pomiaru; opisują relację mię-dzy poszczególnymi zmiennymi; wykrywa-ją zależności; stanowią sposób identyfikacji problemów poprzez badania statystyczne;
umożliwiają ocenę wydajności pracy;
umożliwiają tworzenie baz danych przez co nie wymagają każdorazowych badań
Często nie uwzględniają czynnika ludzkie-go; podejście statystyczne może być za-wodne w kontekście testowania hipotez w oparciu o dane; często pewne badane czynniki są określone z góry, co przesądza o wynikach takich badań – są mało ela-styczne; są czasochłonne i kosztowne w procesie pozyskiwania danych; wymagają nauki stosowania i/lub pozyskiwania da-nych
Kierunkami połączenia oceny jakościowej i ilościowej znajdującymi zastosowanie w oce-nie interakcji OS-RUiES mogą być:
1. łączenie w celu uzyskania szerszego horyzontu badawczego,
2. rezultaty badań jakościowych można uzupełnić o wyniki badań ilościowych, co niwe-luje problem reprezentatywności,
3. łączenie podejścia jakościowego z ilościowym może ukazać relację między poziomem mikro i makro badanego zagadnienia,
4. różne badania można stosować na różnych etapach procesu badawczego.
Za oceną jakościowo-ilościową przemawiają m. in. obniżone zdolności poznawcze osób starszych, które mogą mieć wpływ na problem z interpretacją rzeczywistości oraz formuło-waniem ocen (Schieber 2003; Guccione, Wong i Avers 2014; Marchewka 2013; Schaie 2004). Problem ten dotyczy także ocen eksperckich (Słowikowski 2000b; Słowikowski 2001).
W tym zakresie pomocne będzie zastosowanie podejścia etnograficznego wspomaganego wideo i audio rejestracją.
Klasyfikację metod i testów oceny użyteczności/ergonomiczności przedstawiają m. in.
badacze dziedziny HCI, np. Fu i Schmidt (Fu, Schmidt 2001), czy Rauterberg (Rauterberg 1998). Hom (Hom 1998) podzielił metody oceny na trzy kluczowe kategorie:
1. testowanie (ang. testing) np. protokół głośnego mówienia, śledzenie ruchów gałek ocznych,
2. inspekcja (ang. inspection) np. oceny heurystyczne, listy kontrolne, wędrówka kogni-tywna,
3. dociekanie (ang. inquiry) np. wywiady ankiety, studia etnograficzne.
40
Preece i in. (Rogers, Sharp i Preece 2002) na podstawie czterech paradygmatów: szybko i na brudno (ang. buick and dirty), testowanie jakości użytkowej (ang. usability testing), stu-diowanie w warunkach naturalnych (ang. field studiem) oraz ewaluacja predyktywna (ang.
predictive evaluation) wyróżniają następujące rodzaje ocen:
1. obserwację użytkowników,
2. pytania użytkowników o ich opinie, 3. pytanie ekspertów o ich zdanie, 4. testowanie działań użytkowników,
5. modelowanie zadań wykonywanych przez użytkownika.
Zastosowanie rodzajów ocen Preece i in. rozwiązuje problem łączenia metod jakościo-wych i ilościojakościo-wych, gdyż odnosi się do czynników mierzalnych i niemierzalnych. Czynniki te podlegają wrażeniom, obserwacjom i ocenom subiektywnym przez użytkowników, jak i względnie obiektywnego wartościowania eksperckiego na podstawie interpretacji danych wizualnych, werbalnych i liczbowych uzyskanych z pomiarów. W zależności od „przedmio-tu” i zakresu oceny w pewnych obszarach oceny te mogą pokrywać się. Wówczas zachodzi walidacja ocen użytkownika. Natomiast w innych obszarach oceny użytkownika i eksperta mają charakter uzupełniający. Jednym z takich obszarów jest ocena wrażeń dotykowych lub ocena odczuć związanych z posiadanymi dolegliwościami zdrowotnymi, gdzie trudno uzy-skać dane pomiarowe i obiektywną ocenę eksperta.
Na podstawie publikacji Stantion,a i współpracowników (Stantion i in. 2004), Butlew-skiego i Wróbla (Butlewski, Wróbel 2014), oraz Wróbla i Stasiuk-Piekarskiej (Wróbel, Sta-siuk-Piekarska 2015) sklasyfikowano metody i testy oceny ergonomicznej ze względu na spo-sób zbierania danych, analizowania i prezentowania wyników (tab. 13).
Tab. 13. Zalety i wady metod i testów oceny ergonomicznej
Źródło: Opracowanie własne na podstawie (Stantion i in. 2004; Butlewski, Wróbel 2014;
Wróbel, Stasiuk-Piekarska 2015)
L.p. Metoda/ test Zalety Wady
1. Kwestionariusze osobowe i wy-wiady
Łatwe i szybkie stosowanie; umożliwiają identyfikację problemów; umożliwiają udoskonalanie badanego systemu; umoż-liwiają elastyczne wykorzystanie
Opierają się na założeniach wynikają-cych z badań statystycznych; wymagają badań każdorazowo; dane pochodzą od osób badanych i są subiektywne; wyma-gają ankiet dostosowanych do odbior-ców; wymagają wiedzy w jaki sposób interpretować rezultaty
2. Listy kontrolne i obserwacje
Poprzez pracę ekspertów są obiektyw-niejsze od oceny subiektywnej badanych;
łatwe i szybkie w stosowaniu
Wymagają pracy ekspertów; wymagają czasu przy obserwacji; ocena ekspertów pozostaje oceną subiektywną; wymagają opracowania dla każdego nowego bada-nego systemu
3. Metody i testy pomiarowe
Opierają się o badania pomiarowe – są obiektywne; umożliwiają ocenę interak-cji badanych czynników; stanowią bazy danych dla bardziej zaawansowanych metod ilościowych – przez co nie muszą być stosowane za każdym razem
Wymagają urządzeń pomiarowych przez co są drogie; wymagają czasu na bada-nia; uwzględniają wybrane czynniki;
wymagają wiedzy w jaki sposób badać
4. Metody i testy Nie wymagają wiedzy eksperckiej; są Oparte są na metodach pomiarowych;
41
tabelaryczno-szacunkowe
łatwe, szybkie i tanie w stosowaniu często przyjmuje się przybliżone warto-ści i przedziały
5. Arkusze kalku-lacyjne
Nie wymagają wiedzy eksperckiej; są łatwe, szybkie i tanie w stosowaniu
Oparte są na metodach pomiarowych;
wymagają długotrwałej oceny i obserwa-cji; wymagają dużej znajomości obser-wowanych i ocenianych systemów obserwa-cji; wymagają dużej znajomości obser-wowanych i ocenianych systemów; wy-magają sprzętu komputerowego i opro-gramowania
7. Metody i testy rozszerzonej rzeczywistości
Umożliwiają interakcję użytkownika z projektowanym obiektem technicznym i/lub całą przestrzenią pracy; umożliwia-ją badanie czynników procesu pracy
Nie uwzględniają sił działających na użytkownika; wymagają drogiego wypo-sażenia i urządzeń pomiarowych
8. Metody i testy humanoidalne
Umożliwiają ocenę obciążenia narządu ruchu; pozwalają na zaprojektowanie przestrzeni pracy z uwzględnieniem cech antropometrycznych; umożliwiają ocenę pola widzenia
Opierają się o rezultaty badań pomiaro-wych; tworzenie wymaga dużych kosz-tów i jest czasochłonne; wymagają wie-dzy w zakresie stosowania
9. Kompleksowe systemy modelowania
Umożliwiają ocenę obciążenia narządu ruchu; pozwalają na zaprojektowanie przestrzeni pracy z uwzględnieniem cech antropometrycznych; umożliwiają ocenę pola widzenia; umożliwiają badanie czynników procesu pracy; uwzględniają motorykę osób starszych
Wybór konkretnego rodzaju metody, czy testu do oceny ergonomiczności w poszczegól-nych etapach życia wyrobu wiąże się z ich zaletami i wadami przez co wciąż stanowi wyzwa-nie dla badaczy i praktyków (Michalski 2008). Ponadto wybór metody, czy testu badawczego powinien zależeć od tego, czego badacz poprzez ich zastosowanie chce się dowiedzieć (Kwiatkowska 2012). W tym kontekście można wyróżnić metody i testy oceny ności RUiES pod względem ich zastosowania (tab. 14). Umożliwiają one ocenę ergonomicz-ności pod względem zdolergonomicz-ności psychicznych, psychomotorycznych, obciążenia układu biolo-gicznego, cech technicznych wyrobu oraz jakości interakcji pomiędzy układem biologicznym i technicznym systemu.
Tab. 14. Zastosowanie metod i testów oceny ergonomiczności
Źródło: Opracowanie własne na podstawie (Butlewski, Wróbel 2014; PN-EN 894-3+A1: 2010;
Słowikowski 2000 A; Stanton i in. 2004; Wróbel, Stasiuk-Piekarska 2015; Wróbel 2018)
L.p. Zastosowanie Przykłady metod i testów
1. Ocena obciążenia mięśniowo-szkieletowego (ocena pozycji ciała)
OWAS, REBA, RULA, 3D SSPP, JACK, RAMSIS, VE-RITAS, DELMIA, Anthropos ErgoMAX, Kwestionariusz DASH, elektromiografia, goniometria, dynamometria 2. Diagnoza dolegliwości
mięśniowo-szkieletowych
DASH, ankieta IDMS, listy kontrolne NIOSH i ILO, DMQ, QEC, Strain Index, PLIBEL
3. Ocena dostępności efektorów Metody Virtual Reality tj. system AR, zalecenia normy PN-EN 894-3+A1:2010
42
4. Ocena widoczności JACK, RAMSIS, VERITAS, DELMIA, ErgoMan, eye tracker, zalecenia normy PN-EN 894-3+A1:2010
5. Ocena odbioru bodźców dźwiękowych (potwierdzenie aktywacji)
Audiometry
6. Ocena odbioru drgań mechanicznych (potwierdzenie aktywacji)
Mierniki czucia wibracji
7. Ocena wyczuwalności elementów sterowniczych
Tremometry, suporty krzyżowe, symulator ED3, miernik JOY, pomiar jakości regulacji
8. Ocena szybkości reakcji (prędkości sterowania)
Tremometry, suporty krzyżowe, symulator ED3, miernik JOY, zalecenia normy PN-EN 894-3+A1:2010
9. Ocena dokładności ruchów sterowniczych
Tremometry, suporty krzyżowe, symulator ED3, miernik JOY, zalecenia normy PN-EN 894-3+A1:2010
10.
Ocena częstotliwości wykonywania zadań sterowniczych
(ocena wydolności organizmu)
Tremometry, suporty krzyżowe, symulator ED3, fotografia dnia roboczego, chronometraż
11.
Ocena długotrwałości wykonywanych zadań (ocena wydolności organizmu)
Tremometry, suporty krzyżowe, symulator ED3, fotografia dnia roboczego, chronometraż, elektromiografia
12. Ocena wrażeń emocjonalnych związanych z cechami RES
Ankiety, ethnography, zalecenia normy PN-EN 894-3+A1:2010
13. Ocena zdolności kogniwnych (obciążenie informacją)
NASA-TLX, metoda CFF, EEG, elektromiografia, analizy chemiczne, krwi, moczu i potu, Kolorowy Test Połączeń
Przedstawione w tabeli 14 metody i testy oceny ergonomiczności nie wyczerpują ich listy.
W literaturze znane są również inne dobrze rozwinięte metody i testy do oceny ności układów sterowniczych. Jednak, istnieje niewiele metod i testów do oceny ergonomicz-ności interakcji OS-RUiES w komunikacji człowiek-komputer. A przy tym, uwzględniają-cych możliwości osób starszych i typ sterowania wynikający z realizowanych za pomocą RU-iES zadań. Poza tym, wiele z tych narzędzi nie da się zastosować w hybrydowym systemie ekspertowym. Niemniej można wśród nich wymienić narzędzia, których zaimplementowanie do HSE jest możliwe. Przykładowo będzie to, narzędzie opracowane przez Wallner i in. (Si-monwallner.at), metoda i narzędzie opracowane przez Stößel (Stößel 2012), Jednokierunkowy Test Wskazywania Donigiewicza (Donigiewicz 2014), test Burkhard i Koch (Burkhard, Koch 2012), gry zręcznościowe, czy programy służące do nauki szybkiego pisania tj. Rapid Typing, Stamina, TIPP10, Keybr.com (Komputer świat.pl), czy Klavaro-2.00c (Klavaro.pl). Niektóre z tych metod i testów wymagają jednak wprowadzenia rozwiązań zmierzających do ograni-czenia problemów związanych ze stopniem trudności wykonywanych zadań sterowniczych, co zauważono w badaniach własnych (Wróbel, Sławińska 2019), a czego skutkiem był brak oceny. Przy tworzeniu opracowanego hybrydowego systemu ekspertowego problem ten roz-wiązano poprzez stworzenie własnego testu oceny ergonomiczności interakcji OS-RUiES dla oceny sterowania nadążnego, jak i poprzez zastosowanie programu Klavaro-2.00c do oceny wprowadzania danych tekstowych, który wcześniej sprawdzono z udziałem osób starszych.
Oba testy opisano w podrozdziale 4.6.3.
43