【正文】 力負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)。提出了在新的系統(tǒng)中測量人的腦力負(fù)荷的重要性。 之后， 30多年間關(guān)于腦力負(fù)荷的研究日益得到重視。 – 國內(nèi)刊物： 第 4章 人的作業(yè)特征 國內(nèi)外主要期刊和相關(guān)學(xué)者 – 國內(nèi)學(xué)者： 廖建橋（華中科技大學(xué)管理學(xué)院） 劉寶善（空軍航空醫(yī)學(xué)研究所） 董明清 （第四軍醫(yī)大學(xué)航空心理學(xué)） 袁修干和柳忠起（北京航空航天大學(xué)） 朱祖祥和張智君（杭州大學(xué)心理系） 王東光（中國民航飛行學(xué)院航行系） 文治洪（第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系） 韓東旭（航空醫(yī)學(xué)工程研究所） 第 4章 人的作業(yè)特征 腦力負(fù)荷評價研究相關(guān)期刊 – 國外刊物： 《 Applied Ergonomics 》 、 《 International Journal of Industrial Ergonomics》 、 《 Theoretical Issues in Ergonomics Science 》 、 《 Human Factors 》 、 《 International Journal of HumanComputer Studies 》 、 《 Aviation, Space and Environmental Medicine》 、 《 International Journal of Psychophysiology》 、 《 International Journal of Neuroscience》 、 《 IEEE transactions on systems, man and cyberics 》 等 第 4章 人的作業(yè)特征 腦力負(fù)荷評價研究相關(guān)期刊 – 國外學(xué)者： Moray N， ， Reid GB， Juergen Sauer， O?Donnell RD， Young MS and Stanton NA， Guillermo M (墨西哥大學(xué) )， Hwa S. Jung， . Moon， Shinji Miyake，Kilseop Ryu 等 第 4章 人的作業(yè)特征 二、腦力負(fù)荷定義（ Mental Workload） 腦力勞動 ：運用知識、以腦力消耗為主工作的勞動 腦力負(fù)荷 ；心理負(fù)荷；精神負(fù)荷；腦力負(fù)擔(dān) （ 1）最初定義 形容人在單位時間人所承受的腦力活動工作量，形容人在工作中的心理壓力，或信息處理能力。 第 4章 人的作業(yè)特征 三、腦力負(fù)荷的影響因素 人的能力 人的業(yè)績 工作壓力 工作難度 工作強度 時間壓力 工作困難 工作環(huán)境 工作內(nèi)容 訓(xùn)練 /努力程度 腦力負(fù)荷 人的能力 第 4章 人的作業(yè)特征 人的業(yè)績與腦力負(fù)荷的關(guān)系 低 腦力負(fù)荷 高 工作績效與腦力負(fù)荷強度的關(guān)系模型。工作業(yè)績與腦力負(fù)荷強度存在明顯的依賴關(guān)系。在這個模擬系統(tǒng)中，人的負(fù)荷情況是影響人一機(jī)系統(tǒng)效益的最主要的因素。 第 4章 人的作業(yè)特征 (1)操作人員的工作速度。 壓力的影響因素 第 4章 人的作業(yè)特征 在開發(fā)這個計算機(jī)模型時，首先用工作分析的方法完成以下工作 : (1)把工作任務(wù)分解成次級任務(wù) (2)給出各個次級任務(wù)之間的相互順序及影響關(guān)系，各個次級任務(wù)的重要性，執(zhí)行各項任務(wù)所需要的時間 (隨機(jī)分布的時間 )，完成每項次任務(wù)成功的概率，若第一次完不成這個次級任務(wù)后可采取的措施 (重做或忽略 )等。把各個次級任務(wù)根據(jù)工作順序和概率連接起來，給出不同的隨機(jī)數(shù)值，就可以模擬人的行為，計算機(jī)可自動把一些有用的信息記錄下來。 這個判斷的結(jié)果就是時間壓力。 Siegel和 Wolf把時間壓力定義為完成任務(wù)所需要的時間與給定的完成任務(wù)時間之比，通過試驗發(fā)現(xiàn)，這樣定義的時間壓力，對正常人時間壓力的臨界值在 ，即當(dāng)完成任務(wù)所需要的時間超出給定時間一半以上以后，操作員的行為才受到破壞性干擾。波音公司最后主要采用工作任務(wù)的時間分析來評價腦力負(fù)荷，這種方法與傳統(tǒng)的時間和動作研究有些相似。 第 4章 人的作業(yè)特征 接著， Stern等人把這種方法擴(kuò)展到用操作人員的能力和剩余的能力來估算人的負(fù)荷比例。他們隨意地把 80%作為腦力負(fù)荷的上限，這樣使操作人員能有一點剩余的能力 (時間 )，這點能力也可以用來檢查自己的錯誤等等。 在與上面的研究人員同時進(jìn)行的研究中，波音公司的 Smith提出用時間占有率作為負(fù)荷比例。 第 4章 人的作業(yè)特征 圖 103是按這種方法計算出來的當(dāng)使用電子計算機(jī)之后，在執(zhí)行10多分鐘的任務(wù)時某操作人員的腦力負(fù)荷隨時間的分布。 工作分析階段 子任務(wù)所需 時間估計 人的各部位 被占情況 連續(xù)性任務(wù) 間斷性任務(wù) 系統(tǒng) 使命 階段使命 任務(wù) 行為 人的工作部位 功能 感覺子系統(tǒng) 反應(yīng)子系統(tǒng) 認(rèn)知子系統(tǒng) 視覺 觸覺 聽覺 Wickness的多資源理論 第 4章 人的作業(yè)特征 Aldrich模型的視覺負(fù)荷表 負(fù)荷值 描述 看到物體 區(qū)別看到的物體 檢查 尋找 追蹤視覺目標(biāo) 閱讀 不停地觀察 腦負(fù)荷是 5個子系統(tǒng)所承受的負(fù)荷之和 腦負(fù)荷為 專家主觀值 簡單累加缺 乏科學(xué)依據(jù) 波音公司方法的得到驗證，其他的方法缺少檢驗 腦力負(fù)荷實際預(yù)測指標(biāo)是腦力負(fù)荷么？ 第 4章 人的作業(yè)特征 腦力負(fù)荷的測量 (評價 )方法 主觀評價法 主任務(wù)測量法 輔助任務(wù)測量法 生理測量法 人體隨承擔(dān)腦力負(fù)荷大小變化會有哪些反應(yīng)：自我體驗、生理指標(biāo)、業(yè)績變化、完成輔助任務(wù)的能力。該方法要求系統(tǒng)操作者陳述特定操作過程中的腦力負(fù)荷體驗； 或根據(jù)腦力負(fù)荷體驗對操作活動進(jìn)行難度順序的排列。 特點 ?是腦力負(fù)荷評價中唯一的直接評價方法。 ?使用統(tǒng)一的評定維度，不同情境的負(fù)荷評價結(jié)果可相互比較。 數(shù)據(jù)收集與分析容易。 （ 2）建立依據(jù) 基于飛行員工作負(fù)荷與操縱質(zhì)量直接相關(guān)的假設(shè)。 第 4章 人的作業(yè)特征 飛機(jī)的特性 對駕駛員的要求 評價等級 優(yōu)秀：人們所希望的 腦力負(fù)荷不是在駕駛中應(yīng)考慮的 1 很好 ， 有可忽略的缺點 腦力負(fù)荷不是在駕駛中應(yīng)考慮的 2 不錯 ， 只有輕度的不足 為駕駛飛機(jī)需駕駛員需少量帑力 3 小但令人不愉快的不足 需要駕駛員一定的努力 4 中度的 、 客觀的不足 為了 達(dá)到要求 需要相當(dāng)?shù)呐? 5 非常明顯但可忍的不足 為達(dá)到合格的駕駛需非常大努力 6 嚴(yán)重的缺陷 要達(dá)到合格的駕駛，需要駕駛員最大的努力，飛機(jī)是否可控不是問題 7 嚴(yán)重的缺陷 為控制飛機(jī)就需要相當(dāng)大的努力 8 嚴(yán)重的缺陷 為了控制飛機(jī) 需要非常大的努力 9 嚴(yán)重的缺陷 如不改進(jìn) ， 飛機(jī)駕駛時可能失控 10 表 CooperHarper法的分級方法 第 4章 人的作業(yè)特征 在 60年代后期，美國空軍用 Cooper— Harper方法評價新式飛機(jī)操作的難易程度取得了很大的成功。 第 4章 人的作業(yè)特征 “ 庫柏 哈柏”方法應(yīng)用舉例 研究目的 驗證量表可用性，對飛機(jī)性能進(jìn)行評價 一、研究對象 駕駛過殲 A和殲 B兩種飛機(jī)的飛行員 144名。 飛行技術(shù)均屬優(yōu)、良等級 。 二、方法 劃分 10個等級 為統(tǒng)一評價標(biāo)準(zhǔn)，以雙 180176。 三、問卷調(diào)查及數(shù)據(jù)處理 144名受試者對殲 A和殲 B飛機(jī)駕駛難度評價等級分布結(jié)果 第 4章 人的作業(yè)特征 A飛機(jī)的駕駛性能明顯差于殲 B飛機(jī) 第 4章 人的作業(yè)特征 結(jié)論： （ 1）殲 A飛機(jī)的駕駛性能為五級 六級 ,趨向六級 ,即飛機(jī)的駕駛性能 存在重度的不足 ,為了達(dá)到飛行大綱的要求 ,飛行時需要付出 非常大的努力 （ 2）殲 B飛機(jī)的駕駛性能為五級 六級趨向五級 ,即飛機(jī)的駕駛性能存在 中等度的不足 ,為了達(dá)到飛行大綱的要求 ,飛行時需要付出 相當(dāng)大的努力 。 1）主要考慮因素 Reid等人對腦力負(fù)荷的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查，經(jīng)過必要的歸納和整理，認(rèn)為腦力負(fù)荷可以看作是 時間負(fù)荷 Time ，努力程度 Effort ，心理緊張壓力負(fù)荷 Stress 3個要素的結(jié)合。 第 4章 人的作業(yè)特征 表 SWAT描述的變量及水平 維度水平 描述 時間負(fù)荷 T 努力程度 Ｅ 心理緊張（壓力）負(fù)荷 Ｓ 1 輕 經(jīng)常有空余時間 ，各項活動之間很少有沖突或相互干擾 很少意識到心理努力 ，活動幾乎是自動的 ， 很少或不需注意力 很少出現(xiàn)慌亂 、 危險 、挫折或焦慮 ， 沒感到工作有壓力 。 由于不確定性 ，不可預(yù)見性或?qū)ぷ魅蝿?wù)不熟悉 ， 工作內(nèi)容有些復(fù)雜 由于慌亂 、 挫折和焦慮而產(chǎn)生 中等程度的壓力 ， 增加了負(fù)荷 。 工作內(nèi)容十分復(fù)雜 ， 要求集中注意力 由于慌亂 、 挫折和焦慮而產(chǎn)生 相當(dāng)高的壓力 ， 需要極高的自我控制能力和堅定性 第 4章 人的作業(yè)特征 ２）使用方法 1）操作人員完成任務(wù)后對該任務(wù)的三個要素進(jìn)行評價打分 2）操作人員對三個維度的重要性進(jìn)行排序 3）將被調(diào)查者歸入表中某一列 三個因素及每個因素三個狀態(tài)，共形成3 3 3=27個腦力負(fù)荷水平。 第 4章 人的作業(yè)特征 提出的問題 １、一共有幾種狀態(tài)？ ２、總分的范圍？ ３、各行的得分？學(xué)生計算 ４、分?jǐn)?shù)有無相同？ 第 4章 人的作業(yè)特征 ３ ） 數(shù)值變換 將這 27個腦力負(fù)荷水平定義為在 0～ 100之間 。 其他情況下的腦力負(fù)荷的確定方法為：用 27張卡片分別代表 27種情況 ， 操作人員首先對這 27張卡片根據(jù)自己的主觀觀點進(jìn)行排序 （ 有些卡片分?jǐn)?shù)相等 ） ， 然后研究人員根據(jù)數(shù)學(xué)中的合成分析方法把這 27種情況分別與 0～ 100之間的某一點對應(yīng)起來 ， 如 ， (1， 2， 1)對應(yīng)于 。 第 4章 人的作業(yè)特征 3） SWAT的優(yōu)缺點 優(yōu)點 運用了數(shù)學(xué)分析方法對操作人員給出的 27種情況的排序數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)學(xué) 處理，這樣使得到的數(shù)據(jù)比簡單的把 27個點平均地確定在 0～ 100之間更可靠些。因此應(yīng)用起來較難 。 1）主要觀點：認(rèn)為腦力負(fù)荷是一個多維的概念。經(jīng)過大量調(diào)查研究之后，確定了六個影響腦力負(fù)荷的因素。 第 4章 人的作業(yè)特征 NASA— TLX法的使用過程分三步： ?1）確定因素權(quán)重 采用兩兩比較法，對每個因素在腦力負(fù)荷形成中的相對重要性進(jìn)行評定。 ?2）針對實際操作情境，對六個因素的狀況分別進(jìn)行評定 NASA— TLX主觀評價方法要求操作人員在完成了某一項任務(wù)之后，根據(jù)腦 力負(fù)荷的六個因素在 O～ 100之間給出自已的評價。 ?3）確定了各個因素的權(quán)數(shù)和評估值之后，進(jìn)行加權(quán)平均就可以求出腦力負(fù)荷。 主觀評價是操作人員對某項工作的感覺。在執(zhí)行許多任務(wù)時，大腦中進(jìn)行的活動是感覺 不到的，我們所感覺到的東西只是我們意識到的東西，而人的 信息處理系統(tǒng)中的許多活動是我們意識不到的。 1）主觀評定一般反映腦力負(fù)荷和生理負(fù)荷共同作用的結(jié)果，這在測量總負(fù)荷時不會導(dǎo)致嚴(yán)重的問題，但在評價主觀負(fù)荷時卻由于結(jié)果混淆而易產(chǎn)生錯誤。 第 4章 人的作業(yè)特征 （ 3）方法應(yīng)用存在局限性。如果要求操作者 同時作幾項評定，且操作與評價間存在較長的時滯，則很可能出現(xiàn)評定偏差。 第 4章 人的作業(yè)特征 二、主任務(wù)測量方法 以作業(yè)人員在工作時的業(yè)績指標(biāo)來判斷這項工作給操作人員帶來的腦力負(fù)荷。在使用單指標(biāo)測量法時，指標(biāo)選擇的好壞對腦力負(fù)荷的測量成功與否有著決定性的作用。 第 4章 人的作業(yè)特征 例 ： 1） Dorman和 Goldstein研究在監(jiān)視類任務(wù)中信息顯示速度的影響 結(jié)論： 顯示速度增加之后，人的正確反應(yīng)率明顯地降低了。 實驗結(jié)果說明： 認(rèn)真選取的單個業(yè)績指標(biāo)能夠反映腦力負(fù)荷的變化 。 多指標(biāo)測量法的結(jié)果有成功的，也有失敗的。但在另外一些場 合，至少某一個業(yè)績指標(biāo)又能反映腦力負(fù)荷