社会技术系统理论在舰船设计中的应用研究

摘要

现代海战要求舰船具有较强的战斗力和综合生存能力。各国海军舰船发展的普遍趋势都是从增强战斗力和综合生存能力两方面的需要去设计舰船，但综合生存能力设计一直落后于战斗力设计。适应未来海战的需求，舰船设计将进一步复杂化和自动化，随着舰船自动化程度的提高，在减少舰员简单操作的同时，更多的决策任务增加了舰员的脑力劳动与精神压力。这种人机关系的变化，使得舰船设计必须处理“机与机”、“人与机”、“人与人”、“组织与组织”之间的协调问题。传统舰船设计将舰船系统看作一个纯技术系统，没有把舰员作为系统的一个有机组成部分和主体部分设计到全舰系统中去。人机协作也只局限于传统人体工效学领域，未能充分考虑舰员的心理因素与社会性因素对舰船综合效能的影响。为了解决上述问题以实现系统整体性能最优，必须考虑系统中人员系统的最佳设计。 社会技术系统(Sociotechnical System，以下简称STS)源于上世纪中叶创立的英国塔维斯托克（Tavistock）研究所进行的经典研究，是一种关于组织的系统观点，该术语由研究所中的一名研究人员Eric Trist通过对英国达勒姆煤矿采煤工业进行研究后提出。Trist提出STS这一术语用来描述组织的人员与技术子系统的机能关系和组织作为一个整体与其操作环境之间的关系。该理论认为组织是由社会系统和技术系统相互作用而形成的STS，它强调组织中的社会系统的变化也会引起技术系统的变化，社会系统不能独立于技术系统而存在，同样，技术系统的变化也会引起社会系统的变化。该理论最初侧重于改善生产组织效能，属于管理科学领域的成果。STS方法用于指导工作设计，其主要目标是通过组建自然的工作群体来完成一定的工作任务，以达到社会子系统、技术子系统和组织目标之间的最佳匹配。总之，该理论表明通过同时考虑社会子系统和技术子系统的协调达到系统的最佳性能，特别强调系统的整体设计。到目前为止，STS的研究对象主要包括企业在内的工业组织，主要解决社会子系统设计问题。而用STS理论和方法解决技术子系统的设计问题，目前国内研究还是空白，是摆在复杂的STS设计者面前的一个具有挑战性的问题。而舰船作为最复杂的STS，对它的设计理念和方法的研究，更是关注得不够。 本论文在对STS理论、原则和方法等研究成果进行分析整理的基础上，将其从管理科学领域移植到舰船自动化系统设计领域，以舰船综合舰桥系统的设计为主要对象，来探讨舰船设计的新思路和方法。本文首先分析整理STS的发展背景及其内涵，归纳出STS设计的19条原则并分析研究其作用及其在舰船系统总体设计中的适用性。然后，根据STS理论和人机系统的发展特征进一步从技术系统特征和社会系统特征两个方面研究舰船的社会技术系统特征，并从对舰船系统设计内容和设计方法两方面深入研究该特征对舰船系统设计的影响，并在本论文研究范围内提出STS理论应用范围及其侧重点——功能分配。 由上述研究提出舰船的STS设计，根据STS设计方法的七个步骤，进行舰船系统的总体设计。最后，应用该方法协调解决舰船综合舰桥系统中的功能分配问题，并通过问卷调查评估社会技术系统理论与方法在舰船设计中的应用。本论文研究为舰船这一社会技术系统的设计提供了新的思路和方法。