您的位置:自考365 > 复习指导 > 笔记串讲 > 理学 > 2004年北大“工程心理学”听课笔记

2004年北大“工程心理学”听课笔记

2005-06-10 00:00  北京自考热线 【 】【我要纠错

  第一章  概论

  §1.1工程心理学的研究对象

  1.工程心理学是二十世纪四十年代后期发展起来的一门新学科。它以人—机系统为对象,主要研究人的工作效能,人在系统中的行为特点,以及人机间的合理配合等。

  任何人机系统都处于一定的环境之中,人的工作效能和人机关系都受环境因素的影响,因而有人把人机系统的概念扩大为人—机—环境系统。

  “机”是广义的,包括人在工作、学习、生活和休息中所使用的各种人造器物。“环境”不仅指各种物理环境因素,也包括劳动组织、工作制度等社会环境条件。

  工程心理学—人类工程学—人类因素学—人类因素工程学

  工程心理学是一门以心理学为核心内容的综合性学科。它以实验心理学和认知心理学的理论和方法为基础。从事工程心理学的研究,必须熟悉心理学的理论和方法。

  2.怎样解决好人—机—环境三者之间的关系?

  首先必须对人在系统中的地位有一个正确的认识。对这个问题有两种对立的观点。一种是机器中心论,认为机器在人机系统中处于中心地位,在系统设计中要求人去适应机器的特点。另一种观点与此相反,认为人是劳动的主体,机器是为人服务、供人使用的工具,机器的设计应首先考虑操作的利益和要求。

  因此在人机系统的设计中,除了强调机器和环境的设计应尽可能符合人的身心特点和满足人的要求外,同时也要考虑如何通过选拔和训练,使操作者适应机器与环境的问题。

  §1.2工程心理学的内容

  1.工程心理学的主要内容:

  ⑴人体生理心理特点和人的工作能力限度。在人机系统中,人机关系主要表现为两个方面:一是人机功能分配,二是人机特性匹配。要处理好这两方面的关系,就要对人的身心特点,特别是对人在各种情况下的工作能力和行为特点进行研究。

  ⑵人机相互作用过程和人机界面的设计要求。在人机系统中,人机相互作用是通过信息显示装置和控制装置实现的人机信息交换的过程。

  ⑶工作空间的设计要求。在人机系统中,工作空间的大小、显示器与控制器的位置、工作台的高低、座位的尺寸、机具和加工件的排列、工作间的距离等,都会地操作人员的工作效率与系统的安全发生影响。

  ⑷工作环境的要求。异常因素包括超重、失重、高压、低压、缺氧的情况。

  ⑸人工智能。人工智能是通过计算机等技术对人的智能活动的模拟。

  §1.3工程心理学的作用

  1.工程心理学的作用:

  ⑴提高效率。人机系统的效率不仅取决于人或机器各自的效率,同时也依赖于人、机、环境三者的配合和协调。

  ⑵防止事故、保障安全。

  ⑶创造健康和舒适的工作条件。健康舒适是评价生活、工作质量的重要内容。随着社会的进步,人们对身心健康和舒适度的要求越来越高。一个好的系统,不仅要求效率高,事故少,而且还要无害于操作人员的身心健康。

  §1.4人—机—环境系统

  1.人机系统:在劳动或工作中人与使用的机器以一定的方式相结合而构成的系统,称为人机系统。

  2.工程心理学研究人机系统的目的:为了使人机间建立最合理的结合关系,使系统获得最好的效益。

  3.人机系统按人机连接的方式,可区分为串联式人机系统合并联式人机系统。

  4.在自动化系统中,人机之间多采取并联的形式。在大型人机系统中,人机之间往往采用串联、并联相结合的方式。

  5.人机系统还可作闭环系统和开环系统的区分。两者的区别就在于人是否能够了解系统活动的结果,即有没有所谓结果反馈。

  6.人机系统按人在系统中的作用特点可以区分为三类,即手控式人机系统、机控式人机系统和自动化人机系统。

  手控式人机系统以人力作为动力源,机器直接受人力驱动而工作,因而在手控系统中,人的活动与作用主要是体力的,整个系统的效率直接取决于人对机具施力的方式和施力的大小。

  机控式人机系统以电能、化学能等作动力,在这种系统中,人主要是依靠显示器来了解机器的。

  在自动化人机系统中,机器本身是一个闭环系统,它能自动实现包括信息接受、加工和执行等功能。自动化人机系统也称为监控式人机系统。

  7.机器的发展会使人的作用变小吗?

  随着电子计算机的发展和自动化程度的不断提高,现在由人做的工作无疑将来越来越多的由机器去完成,但人的作用不会减少,更不必担心有朝一日会出现机器人统治世界的局面。不管机器的自动化程度多高,它都不可能离开人而独立存在。任何机器都是由人设计和制造出来的,机器运转发生故障时也需要人去维修。机器越复杂,制造和维修过程越需依靠人的智慧。因此机器的发展不会使人的作用变小,人在创造了一种新的机器后,就使自己有可能从这种机器所替代的劳动中解放出来,去从事更重要更富有创造性的工作。人用自己的力量推动着技术的发展,人在推动技术发展的过程中也使自己得到了发展。

  8.人机相互作用的基本模式。

  人机系统中的人机相互作用过程就是人机进行信息交换的过程。人和机器是两种性质不同的系统,但两者在功能上有相似的地方。人和机的活动都包括输入、加工和输出三个环节。人的这三个环节,通常用S—O—R表示。S表示刺激作用;O表示机体组织,主要是大脑中枢;R表示身体反应。人的眼、耳、鼻、舌、皮肤等是接收刺激输入的器官,称为感觉器官。手、脚、口等是运动反应器官,称为效应器官。

  9.控制器、加工器或运算器、显示器是机器系统的三个环节。

  10.人机配合包括两方面的含义:一是人机功能分配;二是人机在构形与性能特点上的匹配。

  11.机器的优点:①强度大;②速度快;③精度高;④具有某些人所缺少的感受和反应能力;⑤记忆功能;⑥能够长时间地连续工作;⑦能在人无法耐受的环境中工作。

  12.人的优点:①某些感受能力比较高;②具有补偿的能力;③具有高度的灵活性;④具有多种潜能;⑤具有总结经验,除旧创新的能力;⑥具有主观能动性,因而能成为机器的支配者。

  13.人机匹配应符合的原则:

  ⑴要选用最有利于发挥人的能力,提高人的操作可靠性的匹配方式,不要为图便宜,或为了容易设计,而选用不利于发挥人的能力特性的匹配方式。

  ⑵匹配方式要有利于使整个系统能够达到最大效率,但要避免对人提出能力所不及的要求。

  ⑶要使人操作起来方便、省力,避免选用在大部分工作时间内,都要求人高度用力的匹配方式。

  ⑷要采用信息流程和信息加工过程自然的、使人容易学习的、差错少的匹配方式。

  ⑸不要采用需要人作高度精密的、频繁的、简单重复或过于单调的、连续不停的、作长时间精确计算的匹配方式。

  ⑹匹配方式要使人认识到,或感到自己的工作很有意义,或很重要,不可把人安排作机器的辅助物,避免使人产生自己的工作是为机器服务的感受。

  §1.5工程心理学的发展

  1.FW泰勒被认为是最早对人与工具匹配问题进行科学研究的学者。

  2.泰勒开创了“时间研究”,与吉尔布瑞斯始创的“动作研究”合称为“动作时间研究”,迈开了劳动心理学和工业心理学研究的第一步。

  3.闵斯特伯格首先把实验心理学应用于工业生产。用实验心理学的方法为企业选拔、培训工人和改善工作环境。在1912年前后,他出版了《心理学与工业效率》、《心理技术原理》等书。

  4.心理学对人机关系的研究,大致可以以第二次世界大战为界划分为两个历史阶段:战前是一个阶段,主要是研究解决人对机器的适应问题;战后是一个阶段,主要研究使机器适应人的问题。

  5.为什么有人称五十年代是工程心理学的“开关—表盘”时代?

  工程心理学兴起后的最初10年,主要集中于研究开关、按钮、操纵杆等控制器和表盘指针式仪表设计中的人的因素的问题,特别是研究仪表、控制器与人的感知觉特性及手足运动器官的反应特性相适应的问题。因而有人称五十年代是工程心理学的“开关—表盘”时代。

  6.在现代大型人机系统中,人由操作者转为监控者,人的体力负荷减轻,心理负荷增大,系统对人的感知运动要求降低,对思维决策能力的要求提高,人机间的信息交换由机械式转变为对话式。

  7.二十世纪三十年代,清华大学开设了工业心理学课程。《工业心理学概观》(陈立,1935)是我国最早系统介绍工业心理学的著作。

  8.简述与信息高速公路有关的工程心理学研究。

  ⑴人—计算机界面的研究;

  ⑵对语言理解过程和知识组织方式的研究;

  ⑶对人的视、听注意分配和信息综合特征的研究;

  ⑷远距离配合工作的信息加工的特征,以及不同技术手段的应用,对这类工作的影响。

  第二章  工程心理学的研究方法

  科学研究就是在搜集材料、分析材料的基础上探索事物发展规律的过程,这一过程的最终目的,就是寻找事物之间的因果关系,并进而对事物的发展加以预测与控制。在科学研究中,搜集材料的时候有三个问题需要注意:搜集什么材料?用什么方法搜集?想什么人搜集?对第一个问题的回答要根据研究的目的而定。

  §2.1研究方法概述

  1.变量是心理学研究中的基本概念,其包括:自变量-可以由人加以控制;

  因变量-随着自变量的变化而变化。

  2.工程心理学研究中的变量主要涉及行为变量,这种变量有两个主要的维度:定量维度和定性维度。在工程心理学的研究中,我们往往需要先对一些行为变量定性,然后在定性的基础上作定量的比较。

  3.在工程心理学研究中,除了自变量和因变量有时还会遇到控制变量-在实际的研究中我们往往对一些变量加以控制,试图使它的影响在不同的情境中变得恒定,从而在对结果进行分析的时候,可以去除这些因素的影响。

  4.工程心理学研究的目的在于寻求变量之间的关系,这种关系主要体现在两个方面:相关关系和因果关系。

  5.相关关系是指两个变量之间存在着一种系统的依赖性,但这种关系只能说明两个变量之间有依赖,而不能提供原因与结果的解释。心理学家通常把相关分成三种:正相关、负相关和零相关。

  6.在心理学研究中,两个变量之间相关的程度经常是用相关系数来衡量的,它的变化范围是-1.0∽+1.0,相关系数的绝对值越大,表明变量之间的相关程度越大。

  7.信度是指研究中所使用的工具(比如一个量表或是一个问卷)的可靠性,即它是否可以稳定地反映某种心理特征的能力。

  8.信度的种类包括:

  ⑴重测信度。用同一个测验两次施测于相同的被试,两次结果的关联程度,相关越大,测验的信度越高。

  ⑵复本信度。用两个等同的测验或一个测验的平行复本施测于同一组被试,被试两次测验得分的相关系数就是复本信度。

  ⑶分半信度。用某个测验对被试加以施测,把测验分成对等的两部分(比如奇数和偶数题目),求这两部分得分的相关,这样计算出来的信度叫分半信度。

  9.效度是指测验或研究的有效性和准确性,也就是测量或研究达到目的的程度。

  10.效度的种类包括:

  ⑴内容效度。测验所涵盖的内容能在多大程度上测量到所要测定的心理特征,涵盖的范围越广,内容效度越高。

  ⑵预测效度。用测验的结果去预测被试今后实际绩效的程度,预测效度越高,这种预测就越准确。

  ⑶构想效度。测验结果与某种理论构思或概念相符合的程度。

  §2.2观察与实验研究

  1.观察是指通过感官或借助仪器感知客观对象的过程,通过观察获得感性材料是心理学研究最基本的方法之一。

  2.科学的观察与常识的观察的区别:科学观察是有目的、有计划的行为;常识观察往往是随机性的。

  3.观察的分类:

  ⑴直接观察。直接观察以人的感官对客观对象的直接感知为基础。

  ⑵间接观察。人借助仪器或其他手段的观察叫做间接观察。

  4.实验法是在控制条件下观察事物变化,获取事实材料的方法。实验法与观察法的最主要区别就在于对实验条件的控制,正是因为有控制,使得实验法在解释变量之间的因果关系方面比其他方法更有效。

  5.实验法的两个最基本的要求:

  ⑴随机分配被试。实验中试验组和控制组的被试必须是随机分配的,这样做的目的是要克服由于被试的不均等性而引起的结果差异。

  ⑵对变量有控制。对变量加以控制是试验研究最重要的特色,只有控制了影响实验结果的各种变量,实验法才能更好的找到自变量与因变量之间的因果关系。

  6.实验法的特性:

  ⑴主动性。它不必像观察法那样被动的等待观察现象的出现,可以按照研究者的需要主动地引起所研究的现象。

  ⑵准确性。实验研究可以排除其他无关因素对自变量和因变量之间关系的干扰,使人们对所研究的事物或现象之间的因果关系有更清楚完整的认识。

  ⑶重复验证性。实验研究产生的现象可以重复产生,供人们反复观测验证。由于可以反复验证,因此实验法具有较高的内部效度,即一种现象在同样的条件下被反复验证的可能性大。

  7. 影响实验效果的干扰因素包括:①环境因素;②主试因素;③被试因素;④测量方法与仪器方面的因素。

  8.最大原则:在研究中对自变量的控制要遵循“最大原则”,即使自变量的变化范围尽量增大,只有自变量变化范围大,才能更容易的看出它与因变量之间的关系。满足最大原则的方法是注意样本的多层次性。

  9.最小原则:实验中对干扰变量的控制要遵循“最小原则”,即自变量以外的一切干扰变量的影响要控制在最小限度内。

  10.满足最小原则的方法包括:

  ⑴消除法:就是将干扰变量排除在实验之外。

  ⑵限定法:通过使某种干扰因素保持恒定状态,从而控制那些无法消除的干扰因素。

  ⑶纳入法:是指把某些可能对实验结果产生影响的因素也当作自变量来处理,使其按研究者的要求发生变化,同时分析这种变化与因变量之间的关系。

  ⑷配对法:配对法常常用来控制与被试有关的干扰因素。具体做法是把条件相等或相近的被试对等的分配到实验组和控制组。

  ⑸随机法:就是把参加实验的被试按照随机化的原则分配到实验组和控制组,这种方法也被用来控制由于被试原因对实验结果的干扰。

  11.准实验研究也叫现场实验,它是在实际情境中研究自变量与因变量关系的方法。由于准实验是在实际工作环境中进行的,有许多条件无法控制,因此在实验设计方面与实验室研究不同。

  12. 准实验设计的种类:⑴不相等实验组控制组设计。要求在实验现场中选取两个条件尽可能相同的作业组,然后随机把它们命名为实验组和控制组。⑵等时间取样设计。要求在同一组被试作业过程中取两个时间相等的时间段,在一个时间段内让被试接受实验处理,而在另外的时间段内不接受实验处理。⑶时间系列设计。是在作业过程中按一定的时间间隔进行一系列的测定,在时间系列的中间对被试组进行某种实验处理,然后从整个时间系列结果中分析实验处理前后结果的变化,以判定实验处理的效果。

  13.模拟研究是实验研究的一种特殊形式,它是以物质形式或观念形式对实际物体、过程和情境的仿真。

  14.模拟通常有物理和数学模拟。其中物理模拟要通过与实体类似的物理模型来实现;数学模拟则是一种较抽象的模拟方式。在工程心理学研究中,我们用得较多的是物理模拟,其中,模拟装置的逼真度对研究结果有很大的影响。

  15.模拟的逼真度包括三个方面:

  ⑴设备的逼真度。指模拟物的外观特点以及实现和操作装置的功能特性同真实装备的相似程度。

  ⑵环境的逼真程度。指模拟实验中内外物理环境因素与被模拟现象的实际环境因素的相似程度。

  ⑶心理的逼真程度。指在模拟实验中被试在心理上把模拟过程看成同真实情境相似的程度,心理的逼真度在很大程度上取决于设备逼真度和环境逼真度。

  §2.3测量与测验法1.工程心理学中的测量一般针对以下几个方面:①物理量测量;②因变量测量;③心理特性测量。

  2.与工程心理学研究有关的心理测量有四类:

  ⑴类别测量。就是要求被试将事物按一定的规则或标准进行归类。

  ⑵顺序测量。是指使用顺序量表或等级量表进行的测量,这种测量要求被试对评价的事物排出顺序或排出等级,顺序测量通常采用等级排列法或对偶比较法。

  ⑶等距测量。常常被用来研究物理刺激与心理感受之间的关系。

  ⑷比例测量。是指既有相等单位,又有绝对零点的测量量表。

  3.斯蒂文森定律:心理量S与物理量I之间存在着对数关系。

  公式:

  S—心理量;B—常数;I—物理量;A—指数

  4.亮度、长度、电击三类物理量与相应的心理量之间的关系:

  电击的感觉强度比引起电击的物理强度增长快得多(a > 1);主观亮度感觉量比光刺激的增长慢得多(a < 1);线段长度的主观感觉量与物理量几乎成等比例关系(≈1)。

  5.比奈测验:智商=(智力年龄÷实际年龄)×100

  6.韦克斯勒智力量表:引入了离差智商概念。公式:IQ=100+15Z

  7.典型的人格测验:艾森克人格问卷;卡特尔的16PF;明尼苏达多相人格量表(MMPI)。

  8.人格测量通常采用的三种方式:①量表法;②投射法;③情境测验。

  9.在投射测验中,罗夏墨迹测验和主题统觉测验使用最为广泛。

  第三章  人的感觉和知觉系统

  §3.1感觉和知觉概述

  1.感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物的个别属性的反映。人们对任何事物的认识都是从感觉开始的。人的感觉包括:视觉、听觉、本体感觉、化学感觉(嗅觉和味觉)及皮肤感觉等。

  2.适宜刺激:人体的一种感觉器官只对一种能量形式的刺激特别敏感,能引起感觉器官有效反应的刺激称为该感觉器官的适宜刺激。

  感觉类型 感觉器官 适宜刺激

  视觉 眼 可见光

  听觉 耳 一定频率范围的声波

  嗅觉 鼻腔顶部嗅细胞 挥发的和飞散的物质

  味觉 舌面上的味蕾 被唾液溶解的物质

  皮肤感觉 皮肤及皮下组织 物理和化学物质对皮肤的作用

  深部感觉 机体神经和关节 物质对机体的作用

  平衡感觉 半规管 运动刺激和位置变化

  3.感受性是感觉器官对适宜刺激的感觉能力,用感觉阈限的大小来度量。人的各种感觉都有两种类型的感受性和感觉阈限:

  ⑴绝对感受性和绝对感觉阈限:刚刚能引起感觉的最小刺激量,称为绝对感觉阈限的下限,感觉出最小刺激量的能力称为绝对感受性。

  ⑵差别感受性和差别感觉阈限:当两个不同强度的同类型刺激同时或先后作用于某一感觉器官时,它们在强度上的差别必须达到一定程度才能引起人的差别感觉。差别感觉阈限即为刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小差别量。对最小差别量的感受能力则为差别感受性。

  4.韦伯定律:差别阈限与最初刺激的强度之比为一常数。

  公式:

  —差别感觉阈限;I—最初的刺激强度;K—常数(韦伯比例)

  5.感觉的适应:在同一刺激物的持续作用下,人的感受性发生变化的过程称为感觉的适应。视觉适应中的暗适应约需45分钟以上,明适应约需1-2分钟。听觉适应约需15分钟。味觉和轻触觉适应分别约需30秒和2秒。

  6.知觉是指大脑中对客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的综合的整体的映象。知觉的特性包括:①知觉的整体性;②知觉的理解性;③知觉的恒常性;④知觉的选择性。

  §3.2视觉系统

  1.在人们认知世界的过程中80%以上的信息是通过视觉系统获得的,因此视觉系统是人与世界相联系的最主要的途径。

  2.物体依赖于光的反射进入眼睛,所以光、对象物、眼睛是构成视觉现象的三个要素。

  3.人们得到视觉信息有两种途径:一是直接的,如直接看到周围的人和物;二是间接的,即借助于各种视觉显示装置,如CRT屏幕、雷达、电视机等。

  4. 视力是眼睛分辨物体细节能力的一个生理尺度,用临界视角的倒数来表示,即:视力=1/临界视角5.人眼能感受的光波是380nm~780nm的电磁波,通常把此段电磁波称为可见光波。紫色:标准波长420nm ;红色:标准波长700nm .

  §3.3听觉系统

  1.耳包括外耳、中耳和内耳三部分。

  2.人耳的听觉过程有以下三个阶段:

  ⑴将空气中的声波转变为机械振动;

  ⑵将机械振动转变为液体振动;

  ⑶将液体振动转变为神经冲动。

  3.掩蔽效应是指由于干扰声的存在,致使声信号的听觉清晰度阈限升高的现象。

  §3.4肤觉

  1.人体皮肤上分布着三种感受器:触觉感受器、温度感受器和痛觉感受器。

  2.皮肤的不同区域对触觉敏感性有相当大的差别,这种差别主要是由于皮肤的厚度、神经分布状况引起的。

  3.温度觉分为冷觉和热觉两种。冷感受器在皮肤温度低于30℃时开始发放冲动,到47℃时为最高。在冷刺激或热刺激不断作用下,温度觉就会产生适应。

  §3.5个体感觉1.平衡觉是人对自己头部位置的各种变化及身体平衡状态的感觉。平衡觉感受器位于耳内的前庭器官—半规管和耳石器中。

  2.运动觉是人对自己身体各部位的位置及其运动状态的一种内部感觉。

  第四章  人的信息加工

  1.信息加工系统的功能是输入、输出、储存和复制。

  §4.1人的信息加工模型

  1.人的信息加工模型:⑴感觉储存:又叫感觉登记或感觉记忆,是人的信息加工的第一阶段;⑵知觉译码;⑶记忆与决策;一旦某个知觉的对象被归入一定范畴后,个体需要决定对它作出什么行动;⑷执行;⑸反馈;⑹注意。

  2.常用的信息测量单位叫比特。1比特就是两个相互独立的等概率事件之一发生时所提供的信息量。

  3.人在单位时间内所能传递的信息量,叫做人的信息传递率,也称人的通道容量。

  4. 人的信息传递率是一个常数。在不同实验条件下,所得出的信息传递率并不完全一致。一般来说,人的信息传递率变化范围为每秒3—10比特。被试接收信息的最大速度均接近55比特/秒。人的信息传递率并不高,可能是受到效应器信息输出能力和输入输出之间的中枢过程信息传递能力限制的缘故。

  5.记忆分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆三种。短时记忆也称为操作记忆或工作记忆。人的长时记忆的容量很大,几乎是无限的,而短时记忆的容量有限,一次只保持7个左右互不关联的项目。

  6.通过组块,就可以明显提高短时记忆的容量。

  §4.2人的信息输出

  1.从刺激呈现到反应动作完成的时间称为反应时。它包括潜伏反映时和运动时间两部分。潜伏反映时指刺激呈现至发动反应的时间。运动反应时指完成反应动作的时间。

  2.感官接收刺激1-38毫秒;神经传递至皮层2-100毫秒;中枢加工70-300毫秒;神经传递至肌肉10-20毫秒;肌肉潜伏和动作时间30-70毫秒。

  3.反应时按反应的类型可分为简单反应时(A反应时)、选择反应时(B反应时)和辨别反应时(C反应时)。B〉C〉A

  4.影响简单反应时的主要因素有哪些?

  ⑴感觉通道的特点。感觉通道由于加工速度不同而导致反应时有差别;

  ⑵效应器官的特点。不同效应器官由于发动反应的速度不同引起反应时的差别;例如手的反映比脚快;

  ⑶反应时随着刺激强度增大而缩短,并趋向一个渐近值。

  ⑷刺激出现时间的不确定程度越大,反应时越长;

  ⑸通过练习可以使反应时缩短。

  5.当两个刺激在时间上十分接近时,即使接收刺激的感觉通道和作出反应的效应器官都不同,大脑信息加工机制也将暂时对第二个刺激不起反应,这段时间称为心理不应期。

  6.单通道理论如何解释心理不应期?

  这一理论假设中枢信息加工是单通道的,即一次只能加工一个刺激,它形成了人的信息通道的狭口。因此,在完成对S1的加工前,中枢不能开始处理S2,S2必须等候在这一通道门外,直到门打开。

  §4.4注意和警戒

  1.注意是人的心理活动对一定对象的指向。注意主要从三方面对信息加工过程发生影响,即选择性、集中性和注意分配。

  2.最佳选择就是要以最小的代价得到最大的价值。

  3.注意取样受多种主客观因素的影响。信源刺激的物理特点,如刺激的数量、强度、作用方式、以及信源所处的环境条件等是影响注意选择的客观因素。

  4.注意分配不同于注意分散:是指人在同一时候能把注意力分配到一个以上的对象上,即所谓一心二用或一心多用。注意分散是指需要集中注意而注意力不能集中的情形,它是消极的,而注意分配是人根据需要主动调整注意指向的能力,具有积极的意义。

  5.在警戒问题的研究中,有两类警戒模式:

  ⑴一类是自由反应模式。在这类警戒任务中,目标信号可以在任何时间出现。目标信号的频率用每单位时间出现的次数来定义。

  ⑵第二类是检查模式。在这一类的警戒任务中,目标信号以比较规则的间距出现。

  6.警戒理论包括:疲劳理论、感受性偏移理论和标准偏移理论。

  ⑴布罗德本特认为注视时钟指针或其它视觉信号需要持续保持注意,这会产生疲劳。正是由于这种疲劳,使信号观察者,在警戒作业中发生注意分散或注意松弛,从而导致漏报信号。

  ⑵ 帕瑞苏瑞曼提出与疲劳理论不同的看法,认为在某些特定条件下,无论在听觉和视觉警戒任务中,都可以发现感受性下降的现象。例如,当任务中的事件率很高,且需要将目标信号刺激与保存在记忆中的标准作比较时,由于加重了记忆的负担而导致感受性下降。如果在信号呈现的同时,直接呈现作比较的标准,就不会发生这种感受性下降的现象。

  第五章  人的自然倾向与可靠性

  §5.1习惯与错觉

  1.习惯是人长期养成而不易改变的语言、行动和生活方式。习惯分个人习惯和群体习惯,群体习惯是指在一个国家或一个民族内部,人们所形成的共同习惯。

  2.一般工器具,如果在操作上有左右手区别的,均按照惯用右手者的需要来设计制造。各种装置的主要操作部分也都安装在右手的一侧。

  3.惯用右侧者在人群中占绝大多数这个事实为大家所公认,所以在人机系统设计中,需要考虑绝大多数人的这种倾向。

  4.视错觉是指观察注意对象所得到的印象与实际注意对象出现差异的现象。视错觉由人的生理心理现象决定,但有些作用机理目前仍没有搞清楚。在人机系统设计中一般要避免视错觉。

  5.人们辨别声源方向经常发生错觉,叫做声音定位错觉。

  §5.2精神紧张与躲险行动

  1.紧张状态的发展可分为三个阶段:警戒反应期、抵抗期、衰竭期。

  2.以办公室的作业种类为例,打字的紧张度为30%,记账为45%,打算盘为53%,默读为62%,操作电子计算机为67%.

  3.慌张是作业者在某种心理状态下所出现的一种工作状态,表现为着急慌忙,工作急于求成而忙中又常出错。着急慌张有两方面的原因,一是本人主观上的性格,二是出于某种原因想尽快做完某种事情。

  4.如何克服惊慌做到临危不惧?

  要做到临危不惧、遇事不慌,平时必须注意意志的锻炼,善于在紧急事态下,辨明事态真相,迅速作出决定并积极采取行动,这就要提高自己的果断性。另外,还要在危险状态下,控制自己的情绪,即提高自制性。

  §5.3人为差错

  1.人为差错是指人未能实现规定的任务,从而可能导致中断计划运行或引起财产和设备的损坏的行为。

  2.人为差错发生的方式有:

  ⑴人没有实现某一必要的功能任务;

  ⑵实现了某一不应该实现的任务;

  ⑶对某一任务作出了不适当的决策;

  ⑷对某一意外事故的反应迟钝和笨拙;

  ⑸没有觉察到某一危险情况。

  3.按照系统开发的阶段,人为差错可分为以下六类:设计差错、制造差错、检验差错、安装差错、维修差错和操作差错。

  4.简述4M理论。

  通常把产生人为差错的外部因素称之为背景因素。背景因素的分类如下:

  ⑴人(MAN)。人是指工厂工人或技术人员上、下、左、右之间的人际关系。若人际关系良好,则可很好地传递信息、协同步骤、密切配合,故不容易出现人为差错。

  ⑵机械(MACHINE)。机械是指在人机界面上,显示、控制系统的功能、结构、形状和配置是否符合人机工程学的要求,是否完全符合人的生理心理特性,是否有安全装置等。

  ⑶环境(MEDIA)。环境主要指温度、照明、噪声、振动等环境条件,以及作业方法和作业顺序等软件系统,还应包括作业速度和休息的安排等。

  ⑷管理(MANAGEMENT)。管理主要是指国家及企业的安全法规、监督、检验、管理、教育与培训等措施。

  §5.4人的生理节律

  1.生理功能所显示出的周期性变化,通常称为生理节律。

  2. 在日常生活中,昼夜变化是人们经受的最急骤的变化,人体对昼与夜的反应很不相同。人们的日常生活节律基本上以24小时为周期,故称之为日周节律。

  3.在工程心理学中,常用闪光融合阈限值表示大脑意识水平,来说明人体的机能状况。频闪融合阈限值越高,大脑意识水平也越高;相反,精神疲劳或困倦时,频闪融合阈限值变低。

  4.在一周中,常由于星期日的活动过多过累,星期一早晨上班感觉浑身无力,使得上午或整天工作效率都不很高。星期日造成的工作中断,对工作效率也有影响,人们把这种现象称为星期一反应。

  5.德国医生佛里斯和奥地利心理学家瓦波达经过长期临床观察,提出了体力强弱周期为23天,情绪好坏周期为28天,智力高低周期为33天。科学家经过研究进一步提出,人的行为在一定程度上受该三种生理节律的综合作用的影响,这三种生理节律合称为PSI周期。

  曲线位于时间中线轴以上的日子称为“高潮期”。曲线位于时间中线轴以下的日子称为“低潮期”。曲线与时间中线轴相交的前后,共两、三天的日子称为“临界日”。处于临界日的时期,体力、情绪或者智力在频繁变化过渡之中,是最不稳定的时期。在此期间,机体各方面的协调性能降至最低,人易染病,或者情绪波动大,或者易出差错。当体力、情绪或者智力的临界日重叠在一起时,则分别称为双临界日或三临界日,是差错和事故的多发期,需特别注意。

  §5.5人的可靠性

  1.人的可靠性可定义为在规定的最小时间限度内,在系统运行的任一要求阶段,由人成功地完成工作或任务的概率。

  2.影响人的可靠性的一个极为重要的方面是人所承受的压力。压力是指人在某种条件刺激的作用下,所产生的生理变化和情绪波动,使人在心理上所体验到的一种压迫感或威胁感。

  3.各方面的研究表明,适度的压力,即足以使人保持警觉的压力水平,对于提高工作效率,改善人的可靠性是有益的。压力过轻反而会使人精神涣散,缺乏动力和积极性;但是,当人承受过重压力时,发生人为差错的概率比其在适度压力下工作时要高。

  4.工作中对人造成压力的原因有哪些?

  ⑴工作的负荷。如果工作负荷过重,工作要求超过了人满足这些要求的能力,会给人造成很大的心理压力。

  ⑵工作的变动。机构的改组、职务的变迁、工作的重新安排等,破坏了人的行为、心理和认识的功能模式。

  ⑶工作中的挫伤。任务不明确、官僚主义造成的困难,职业培训指导不够等,阻碍人达到预定的目标。

  ⑷不良的环境。噪声太大,光线太强或太暗,气温太高或太低以及不良的人际关系等。

  第六章  决策

  §6.1经典决策理论

  1.决策就是从可供选择的方案中做出选择的过程。

  2.决策任务是指:①人们必须从多个选择中挑选一个选择项的任务;②要有一些与这些选择有关的可用信息;③时间进程相对要长;④这个选择是带有不确定性的,即并不清楚哪一个是最佳选择。

  3.决策的理性模型有时也称为常态模型。因为它们能指出人们理想状态时应该怎么做,他们并不需要描述人们实际上是怎样作出决策的。后来的研究者们更感兴趣的是对现实的人类决策行为的描述,由此产生了许多描述性模型。

  4.常态决策模型的中心概念是效用,效用即每个选择的总价值,或者每一个结果或产品对决策者来说价值是多少。

  5.主观期望效用理论仍然坚持,每个结果都是期望概率与其价值概率的乘积。

  6.由呈现方式不同而导致的决策上的变化被称为框架效应。

  7.一个早期的著名的描述模型是西蒙提出的“满意决策”模型。西蒙认为通常人们并不是作出一个唯一的、最好的,或最合适的决策,而是选择一个能达到目的的、“足够好”的决策,即获得一种满意感就行了。这种决策方法简称为“满意决策”。

  8. 概而言之,如果信息量相对较小,而且时间又很充裕,决策时人们需要仔细分析各种选项和它们的“效用”。但如果信息量超过了人们的认知加工能力的限制,而且时间也有限,这时,人们倾向于采用启发式决策。很多研究表明,实际上,人们在作出不同的决策时,常常是从分析模式向适当的启发式转化。

  §6.2启发式和偏见

  1.启发式解决问题有哪些偏差?

  决策或问题解决通常都始于从环境中获得一些信息。这些信息可能是一次全部呈现,也可能是在所有时间段都呈现,也可能是一直在变化的。在这一阶段通常出现的简单启发式或偏见有:⑴注意集中在一些有限的线索上;⑵首因线索;⑶对后来线索的不注意;⑷线索的显著性;⑸对不可信线索赋予过高权重。

  2.认知固着:一旦一个假设生成或被选择,人们就会用它来解释接下来的线索,但有时我们还是用先前的假设,这就是认知固着的过程。

  §6.3自然决策

  1. 自然决策是指人们在现实条件下,运用他们的经验进行决策。有如下特征:①非结构性问题;②不确定性的、动态的环境;③信息充裕的环境,情景线索可以很快地改变;④有时间限制或时间压力;⑤高风险;⑥认知加工过程是一个迭代行为/反馈回路;⑦多重变化和/或个体和组织目标的竞争;⑧在某种程度上有多人参与决策。

  2.决策过程是一个从直觉到分析的认知连续体。加工可能就是在直觉和分析之间快速振荡的过程。

  3.许多研究决策和问题解决任务的学者认识到,一个成功的任务操作的关键一步是充分评价“情景”。从环境中接受一些线索。称情景评价或情景意识。

  §6.4决策辅助系统

  1.专家系统就是一些计算机程序,它能提取出一个或许多专家的知识,并从咨询的角度提供一些答案。

  2.总的来说,传统的专家系统在许多复杂的决策环境中并没有取得太大的成功。这可能是因为让一个计算机系统做全部工作,而人居于次要地位,仅仅只是收集一些信息,这在主观上对人类没有多大的吸引力。

  3.更为成功的尝试是运用计算机帮助人们克服一些偏见,或一个、几个认知子过程的信息加工的限制,这通常是一些认知支持的工具或仪器。

  §6.5问题解决

  1.问题解决的特征有哪些?

  第一种难题是由人们对问题的表征引起的。这种表征是过度限制的、省略限制或仅仅允许只有一种观点;另外一个常见的问题是,即使问题的表征是非常清晰的,但它不能产生一个正确的解决计划。问题解决者的思维固定在先前工作中的计划上,很难在长时记忆中搜索被选结论。

  第七章  显示器

  1.在人机系统中,存在一个人与机互相作用的“面”,所有的人机信息交流都发生在这个面上,通常称为人机界面。在人机界面上,向人表达机械运转状况的仪表或器件叫做显示器。对机械来说,显示器执行的功能是输出,而对人来说,通过感受器接受机械的输出效应是输入。

  §7.1信息显示器的类型及其特点

  1. 按人接受信息的感觉通道的不同,可将显示方式分为视觉显示、听觉显示和触觉显示等。其中以视觉显示应用最为广泛。由于人对突然发生的声音具有特殊的反应能力,所以听觉显示器作为紧急情况下的报警装置,比视觉显示器具有更大的优势。触觉显示器是利用人的皮肤受到触压刺激后产生感觉,而向人传递信息的一种方式。

  2.按显示形式可分为数字式显示器和模拟式显示器两大类。

  数字式显示器:直接用数码来显示信息的仪表,精确度高。模拟式显示器:用标定在刻度盘上的指针来显示信息,能连续、直观地反映信息的变化趋势,使人对模拟值在全量程范围内一目了然。

  3.按仪表的显示功能可分为读数用仪表、检查用仪表、警戒用仪表、追踪用仪表和调节用仪表。

  §7.2视觉显示器的分类和设计原则1.视觉显示器的分类有哪些?

  视觉显示器的形式多种多样,按其所显示信息的特点可以做如下分类:

  ⑴动态显示器和静态显示器。动态显示器指所显示的信息可以随时发生变化的显示装置,如湿度计、压力表等;静态显示器指所显示的信息在一定时间内保持不变的显示器,如图表、交通标志等。

  ⑵定量显示器和定性显示器。定量显示器是指以数量显示某种变量变化的显示器;定性显示器反应某种变量的近似值、变化趋势、读数方向或其它性质变化的显示量。

  2.视觉显示器的显示必须满足哪些基本要求?为满足这些要求应遵循的基础原则有哪些?

  ⑴鲜明醒目。在众多环境刺激中,对象刺激能充分引起人的注意,易从干扰背景中显现出来;

  ⑵清晰可辨。显示的刺激模式彼此不易混淆;

  ⑶明确易懂。刺激模式具有明确的意义,易被接收者迅速理解。

  为了实现以上要求,视觉显示器的设计和选用必须遵循以下原则:

  ⑴根据使用要求,选用最适宜的视觉刺激维度最为传递信息的代码,并将视觉代码的数目限制在人的绝对判别能力允许的范围内;

  ⑵使显示精度与人的视觉辨认特性同系统要求相适应。显示精度过低,不足以提供能保证系统正常运行的信息;显示精度过高,会提高认读难度和增大工作负荷;

  ⑶尽量采用形象直观的、与人的认知特点相匹配的显示格式;

  ⑷目标和背景之间要有适宜的对比关系;

  ⑸具有良好的照明性质和适宜的照明水平。

  3.用刺激物的单一视觉属性(或维度)对信息进行的编码,称为单维视觉编码。它主要包括:颜色编码、数字与字母编码和几何图形编码。

  4.多维视觉编码是指,将两种或多种视觉属性结合起来作为代码的信息编码方式。其中,最常见的有完全余度编码和复合编码两种形式。

  完全余度视觉编码是指,用两个或两个以上的视觉属性,代表相同意义的信息编码。

  复合视觉编码是把两种,或两种以上完全独立的代码系统,结合起来的信息编码形式,其中每一种编码方式代表一个不同的概念。

  §7.3荧光屏显示器设计中的人的因素

  1.荧光屏显示器是利用阴极射线管显示视觉信息的装置。

  2.荧光屏显示效率的影响因素有哪些?

  ⑴目标亮度。在一定的亮度范围内,视觉作业的绩效随目标亮度的增加而提高,提高率随目标亮度增加而下降。当亮度超过100cd/㎡时,作业绩效趋于稳定。

  ⑵目标与背景的亮度比。目标与背景的亮度比取决于目标亮度、屏面亮度和周围环境照明三因素。

  ⑶ 分辨率。CRT的分辨率是指,可视图像中最小可辨或可测的细节。指标值常以电视限定法测得的屏幕线数,或以压缩光栅法测定的屏幕每厘米的扫描线数表示。分辨率的大小在一定范围内直接与显示图像的清晰度有密切关系。分辨率越高,图像越清晰。一般日常工作的使用,选择1024×768就可以满足了。

  ⑷颜色。CRT彩色显示器的合理设计应以颜色编码和显示工效的心理学研究为依据。黑色背景的显示工效优于白色背景。

  ⑸屏幕大小及位置。对大多数任务来说,视距的范围应为50—70厘米。

  §7.4信号灯设计中的人的因素

  1.信号灯是以灯光的形式传递信息的显示器。用来显示危险或紧急状态的信号灯称为警告灯。

  2.对影响信号灯和警告灯传信效率涉及人的因素有哪些?

  人的因素有以下几点:

  ⑴信号灯的亮度因素。信号灯和警告灯的光刺激强度,主要由灯光的亮度、大小和呈现时间三方面因素决定。

  ⑵信号灯的颜色。信号灯和警告灯颜色的选择,主要以各种色光的视觉效果及其意义表征为依据。

  ⑶闪光和稳定光。由于闪光比稳定光更能吸引人的注意,因此,警告信号灯宜用闪光。闪光速度不宜过低或过高,以3—10次/秒的闪光速度为宜。

  ⑷信号灯位置。信号灯和警告灯处于视野中不同的位置时具有不同的视察效果,最重要的信号灯和警告灯应安置在视野中央3度的范围内,所有警告灯不宜超出视野30度的范围。

  §7.5字符和指针设计

  1.指针的长度要适合,指针长会覆盖刻度标记,指针短会离开刻度,从而给准确判读带来困难。一般认为指针尖距刻度1.6mm左右为宜。

  §7.6听觉和触觉显示器设计中人的因素

  1.听觉显示器是人机系统中利用听觉通道向人传递信息的装置,按其所显示信息的特点,可分为言语听觉显示器和声音听觉显示器。

  2.听觉显示器设计的基本要求是什么及应遵循的原则?

  听觉显示设计的基本要求包括:

  ⑴信号检测。通常,信号的出现总与一定的背景噪声相联系。由于噪声的掩蔽作用会使信号的觉察阈限升高,所以只有将信号的响度提高到足以抵消掩蔽效应的水平,才能正确觉察信号。

  ⑵信号的相对辨认。信号的相对辨认指对两个以上同时出现的声音信号加以区分。对声音相对辨认的绩效主要取决于人对声音信号的强度和频率差别的辨别能力。

  ⑶信号的绝对辨认。信号的绝对辨认指根据声音信号的频率、强度、持续时间、方位等维度特性,辨别某种单独显示的听觉信号。

  听觉显示器设计必须遵循以下原则:

  ⑴听觉刺激所代表的意义,一般应与人们已经学得的,或自然的联系相一致。

  ⑵采用声音的强度、频率、持续时间等维度作信息代码时,应避免使用极端值。代码数目不应超过使用者的绝对辨别能力。

  ⑶信号的强度应高于噪声背景。

  ⑷尽量使用间歇或可变的声音信号。

  ⑸不同的声音信号应尽量分时呈现,时间间隔不宜短于1秒。

  ⑹对不同场合使用的听觉信号应尽可能标准化。

  3.触觉显示器是根据皮肤受到触压刺激,引起的感觉向人们传送信息的装置。机械振动和电刺激是触觉显示器最常见的刺激。

  4.触觉显示器主要应用于视、听觉信道负荷过重,或视、听觉信道使用条件受限制,或者使用者的视、听觉有缺陷的场合。

  第八章  控制器

  1.控制器是操作者用以将控制信息传递给机器的装置。人的效应器官与控制器构成人机系统的人机界面。操作者通过控制器对机器实行操纵,调整机器的工作状态,使它按预定的目标工作。如果设计不当,容易酿成事故。

  §8.1控制器概述

  1.按照控制器传递的信息是离散还是连续的进行分类,可分为离散控制器和连续控制器。控制器也可以按照操作所用的身体器官或控制行为分手控制器、足控制器、言语控制器等。

  2.颜色编码:颜色只能通过视觉来辨认,用这种编码方式时,控制器必须安装在操作者视线可达到的位置上,并且要有良好的照明。

  §8.2控制器的位置和排列

  1.简述控制器的排列原则。

  ⑴重要性原则。按照每个控制器对实现系统目标的重要程度,决定其位置安排的优先权。控制器越重要被安排的位置越好。

  ⑵使用频次原则。按照每个控制器在系统操作中的使用频次多少决定位置安排的优先权。控制器的使用频次越多,被安排的位置越好。

  ⑶功能原则。按照功能关系安排控制器的位置,将功能相近或相关的控制器组装在一起,把同类设备功能上相似的控制器安排在相对一致位置上。

  ⑷使用顺序原则。对系统操作中使用顺序固定的控制器,按照它们的使用顺序安排其位置。

  §8.4足控制器

  1.踏板可分为旋转式、往复式和直动式三种。

  §8.6控制器与显示器的配合

  1.控制—显示比指控制与显示的动程比。对于直线运动的控制器与显示器,动程按移动距离计算。C/D比高,表示控制器灵敏度低,即较大的控制运动只能产生较小的显示运动。

  2.空间兼容性是指显示器与控制器的空间关系与人们对这种关系预测的一致性。控制器与显示器的使用往往是一一对应的,它们的位置关系是否合适将影响到控制器或显示的使用效果。按照兼容的空间关系,控制器最好直接位于相联系的显示器旁边。

  3.运动兼容性指控制器与显示器的运动关系,与人们对这些关系的预测的一致性。

  4.概念兼容性指控制器或显示器的功能或用途的编码,与人们已有概念的一致性。

  第九章  人机界面设计

  §9.1人机界面的基本概念和特征

  1.交互(对话)指两个或多个相关,但又自主的实体间进行的,一系列信息交换的交互作用过程。

  2.人机交互指人与计算机之间,使用某种对话语言,以一定交互方式,为完成确定任务的人机之间的信息交换过程。

  3.广义上说,交互系统的组成,应该包括参与交互的实体和实体间的交互作用及其环境。

  4.人机交互方式即人机之间交换信息的组织形式或语言方式,又称对话方式、交互技术等。

  5.交互的启动者是主动发起交互的一方,它是交互的一个最基本特性。一个交互过程总是由启动者和响应者双方组成的。有三种可能的情况:①计算机启动的交互;②用户启动的交互;③混合启动的交互。

  6.简述交互系统的灵活性含义。

  ⑴系统能完全适应各种用户的使用需要;

  ⑵用户可以根据需要制定或修改交互方式;

  ⑶系统能按照用户的希望和需要,提供详细程度不等的系统响应信息。

  §9.2人机界面的用户分析

  1.我们可以把用户分为四种类型:偶然型用户、生疏型用户、熟练型用户和专家型用户。

  2.影响用户行为特性的因素有哪些?

  在人机界面分析设计中所要考虑的人文因素主要包括以下内容:

  ⑴人机匹配性。用户是人,计算机系统作为人完成任务的工具,应该使计算机和人组成的人机系统很好地匹配工作;如果有矛盾,应该让计算机去适应人,而不是人去适应计算机。

  ⑵人的固有技能。作为计算机用户的人具有许多固有的技能。对这些能力的分析和综合,有助于对用户所能胜任的、处理人机界面的复杂程度,以及用户能从界面获得多少知识和帮助,以及所花费的时间做出估计或判断。

  ⑶人的固有弱点。人具有遗忘、易出错、注意力不集中、情绪不稳定等固有弱点。设计良好的人机界面应尽可能减少用户操作使用时的记忆量,应力求避免可能发生的错误。

  ⑷用户的知识经验和受教育程度。使用计算机用户的受教育程度,决定了他对计算机系统的知识经验。

  ⑸用户对系统的期望和态度。

  3.用户对计算机系统的要求。

  ⑴系统能让用户灵活地使用,用户不必以严格受限的方式使用系统;

  ⑵系统能区分不同类型的用户并适应他们;

  ⑶系统的行为及其效果对用户是透明的;

  ⑷用户可以通过界面预测系统的行为;

  ⑸系统随时随地提供帮助功能;

  ⑹人机交互应尽可能和人际通信相类似;

  ⑺系统设计必须考虑到人使用计算机时的身体、心理要求。

  §9.3开发用户友好性系统的设计原理

  1. 开发用户友好性系统的设计原理有哪些?

  ⑴确定用户;

  ⑵尽量减少用户的工作;

  ⑶应用程序和人机界面分离的原则;

  ⑷一致性原则要求系统的概念模式、语义、命令语言语法及显示格式等具有一致性;

  ⑸系统要给用户提供反馈信息;

  ⑹尽量减少用户的记忆要求;

  ⑺应有及时的出错处理和帮助功能;

  ⑻使用图形和比喻。

  §9.4人机界面设计的用户模型

  1.人机交互方式的评价标准有哪些?

  ⑴使用的难易程度。越容易越好。

  ⑵学习的难易程度。越容易越好。

  ⑶人机界面的复杂程度。交互方式提供什么范围的功能操作方式,用户操作是否复杂等。

  ⑷操作速度。速度越快越好。

  ⑸人机界面的控制方式。凡计算机启动、控制的人机交互更易学易用;而由人启动、控制的人机交互功能强、灵活性好。

  ⑹开发的难易程度。开发容易。

  2.几种常用的人机交互方式。

  ⑴问答式对话。是最简单的人机交互方式,它是由系统启动的对话,系统使用类自然语言的指导性提问,提示用户进行回答,用户的回答一般通过键盘输入字符串做出。

  ⑵菜单界面。菜单交互方式是使用较早,也是使用最广泛的人机交互方式。特点是让用户在一组多个可能对象中进行选择。

  ⑶功能键。

  ⑷图符界面。它使用图符来代表文本菜单单项。

  第十章  人— 计算机交互作用

  §10.1软件的可用性

  1.软件可用性标准有哪些?

  ⑴易学性是指一个新的用户能很快学会使用系统;

  ⑵有效性是指在用户熟悉系统后能在多大程度上提高用户的工作绩效。一个可用性不强的系统将会降低或无助于人们对任务的操作。

  ⑶易记性是非常重要的,因为许多产品,尤其是一些计算机软件,通常都是由一些偶然用户来操作。

  ⑷错误率通常是低可用性的主要标识。

  ⑸满意感是一个主观性较强但同样也很重要的指标,尤其是从市场营销的角度来看,常用的测量用户对某系统或产品是否满意的方法是直接询问他们。

  §10.2理论和模型

  1.Norman提出的“活动的七阶段”模型,该模型认为不管是什么任务,用户都是通过一系列的活动来完成的。包括:①提出目标;②形成一个意向;③确定活动顺序;④执行该活动;⑤觉察系统状态;⑥解释这种状态;⑦根据目标和意向评价这种系统状态。

  2.Card、Moran和Newell提出的目标(Goals)、操作(Operators)、方法(Methods)和选择性原则(Selection rules)模型,简称GOMS模型。该模型假设通过方法和选择性规则,形成一些目标和子目标。

  §10.3设计原则和指南

  1.提高系统可用性原则有哪些?

  ⑴将系统和现实世界进行匹配。

  ⑵使界面保持一致,包括与系统内部和任何现存的外部标准保持一致。内部一致是指设计的内容在整个界面上都以相同的方式进行显示。

  ⑶提高系统状态的可视性。

  ⑷用户控制和容错性的原则,是说用户能够在界面上自由移动。需要在进行错误操作时能够撤销此次操作。

  ⑸错误和错误的修复。生活中每个计算机用户都会犯错误,最小的错误如按错了键盘。软件必须设计成能将用户的错误减到最小。其次是将错误的负面效果降到最低。

  ⑹人类的记忆并不总是可以依赖的。工作记忆中不能放置太多的信息,长时记忆通常不能提取我们所需要的信息。

  ⑺灵活性和使用的高效性。

  §10.4用户支持系统

  1.两个最普遍使用的支持机制:手册和在线帮助。

  §10.5软件设计过程

  1.设计步骤的构成有哪些?

  在人—计算机交互作用方面,也可以采用同样的设计方法。在设计步骤上,主要的构成有下列几种:

  ⑴使用设计指南和设计原则;

  ⑵在整个设计周期中都应该有用户的参与;

  ⑶在设计的早期就反复进行可用性测试。

  §10.6信息技术

  1.进行任务分析时,用户需要的四种类型为:

  ⑴用户知道需要提取的信息片段的确切标签;

  ⑵用户知道一些所需项目的总特征;

  ⑶用户想知道在数据库中与某个领域有关的内容有哪些;

  ⑷用户只是简单地想知道数据库的总体结构。

  2.设计数据库时应注意哪些问题?

  ⑴搜索时间短;

  ⑵方向迷失。随着数据库越来越复杂和普及,接踵而来的问题是在信息空间中迷失方向。数据库必须是按照与用户的心理模型相一致的方式在空间上组织起来的。

  ⑶更新率。即使在正常的计算机使用中,也要及时更新不断变化。

  第十一章  安全事故与人的失误

  §11.1意外事故与人的失误

  1.1977年3月皇家航空公司的大型客机与泛美航空公司的大型客机在西班牙相撞,在事故分析中飞行员的心理问题就是重要原因之一。

  2.造成伤亡事故的两大连锁体系中,人的失误占绝对的地位。即使伤亡事故完全来自机械或物质的危害,这些危害也是由于人控制或操作的失误引起的。

  3.解释系统化观点。

  宏观工效学和组织系统理论的观点认为,企业是一个由各种子系统构成的完整系统。其中包括各种价值系统、组织结构系统、心理社会系统、技术任务系统及管理系统等等。企业中的各个子系统是互相联系互相影响的,在此基础上构成了一个完整的运转灵活的大系统。

  在现代化大生产中,不仅有机器设备,而且有操作控制机器设备的人。人和机器是处在一定环境中操作运转的。人和机器按照一定规则和组织构成系统,在特定环境中发挥作用或能力,体现系统的功能。也就是说,生产过程中的任何一个具备独立结构功能的系统,都是由人和机器构成的,系统活动和环境相互作用,即是系统功能的体现。

  系统和环境之间的作用是双向的,环境会把系统对环境的作用结果作为信息反馈给系统,系统根据反馈回来的信息调节自己的活动,从而更好地适应外界环境,充分发挥系统的功能。

  在系统中,结构决定系统的性质和功能,而功能在反馈信息的基础上改变系统的结构。结构和功能相互联系,相互作用,相互改变,这个过程是动态的而不是静态的。在人机系统中,人始终处于主体地位,是人操作和控制机器,使系统的功能得以发挥。

  心理学家法维尔日认为,事故是系统活动的副产品,任何事故发生之前都有系统功能的破坏。也就是说,有一个阶段,系统的某些成分不能充分执行自己的功能,或者执行的不是它固有的功能。这些情况经常在系统的结构不适当,结构不能适应功能的情况下发生。系统能动地发挥功能,是因为不断有信息反馈给系统,使系统不断进行调适。人机系统中的每个组成单位,如果缺乏必要或足够的信息,缺乏加工信息的程序和指令,没有对信息的适当的应答反应,危险的行为就很可能发生。

  随着现代化自动设备的广泛使用,不管企业组织设计如何合理、领导班子建设如何科学,要真正实现生产安全,就必须建立“以人为中心”的安全管理科学体系。这样,不仅实现了安全生产,而且提高了企业的经济效益。

  §11.2事故的原因分析模式

  1.关于事故原因的分析,主要是从两个方面:人的因素和物的因素来进行分析。理论基础是:事故发生是人和物相互作用的结果。许多人在研究事故发生原因的基础上,提出了以人的因素为中心的两大事故分析模式。一是行为模式;二是生理学模式。

  2.简述行为模式。

  行为模式理论认为,事故是由于人机系统中操作人员的某些行为缺陷或心理特征造成的。行为模式主要包括三个方面的理论:

  ⑴ 学习理论。操作人员的工作技能,是后天习得的行为模式。在掌握技能和应用技能的过程中,信息的反馈起着对整个系统进行调节的作用。在很多情况下,掌握新技能要花费较多的时间,并会由于安全防护措施增添许多不便之处。因此安全的操作行为往往受到负面强化;不安全的行为,由于轻松或容易掌握而得到正面的强化。

  ⑵记忆错误。记忆错误主要表现为“错、望、漏”,它反映人的记忆系统的职业安全防护体系还不完善,对本职工种所需要的思维模式、反应模式、动作模式等一系列的记忆体系还未牢固建立。记忆错误理论认为,遗忘是事故放生的主要原因。

  ⑶个性特征理论。该理论认为,人们存在着某种个性倾向,容易造成事故的称之为“事故倾向性”。内外倾向特征与事故之间有较高的相关,具有外倾特征与事故之间有较高的相关,具有外倾特性的驾驶员更容易发生交通事故。喜欢冒险的人往往倾向于做出危险的操作动作。

  3.简述生理学模式。

  生理学模式提出,事故的主要原因,是职工的身体不能适应任务的要求。其中,影响最大的两个因素是生理节律和药物的使用。

  ⑴生理节律。每个人都具有节律调节功能的系统。其中,节律最明显的是心律,在生理节律的低落期更容易发生操作失误,生理节律是事故的潜在原因。

  ⑵药物的使用。酒精对于人的知觉、感知运动能力、判断能力、推理能力、记忆能力等都有影响,从而降低工作绩效。

  §11.3事故的原因分析

  1.确定事故的原因是非常困难的,单一原因所造成的事故是极少的。事故发生时,常常是周围环境中的各种因素和人的因素交织在一起。

  2.影响事故发生的主要的人的因素有哪些方面?

  ⑴视觉与视知觉。大多数工作要依靠视觉来完成,因此,那些没有达到视觉标准的个体,就会有更高的事故发生率。符合视觉标准的工人在一年内发生严重事故的达37%,而不符合视觉标准的工人发生严重事故的高达67%。

  ⑵经验。经验与事故的发生有很高的相关关系,经验总是能把事故控制在最小的可能发生率上。尽管经验很重要,但必须注意到,有经验的人也会由于不安全行为导致事故的发生。

  ⑶年龄。随着年龄的增长,人体的某些能力会下降,因此,年龄对于安全行为根据不同的情况有不同的影响结果。

  ⑷人格特性。具有攻击性、好表现自己、喜欢冒险等个性倾向者,多易产生事故。

  ⑸疲劳。在某种意义上来说,疲劳导致了事故的发生,这是自然而然的事情,但这只是人们的经验总结,目前还没有得到实验证据的支持。

  3.Shaw和Sanders根据研究结果,提出了可能导致事故发生的八大因素:①管理;②物理环境;③设备设计不当或不安全的机器及工具设计;④工作任务;⑤社会氛围;⑥工人特点;⑦知觉—认知—动机失误;⑧其他各种因素,包含各种意外的因素。

  4.简述杨树春等人将人因失误从设计和运行的角度归结为哪六种主要原因。

  杨树春等人在调查研究了国内数座反应堆的典型事件和事故后,将人因失误从设计和运行的角度归结为以下六种主要原因:

  ⑴规程原因。规程遗漏了某些内容,或对事物的描述过于繁琐,或子程度过多,都可能导致操作人员犯错误。

  ⑵工作场所原因。没有充分考虑到工作场所中的噪音、照明、湿度等因素对人的影响,或者因为安装的标志符号不清晰,以至于分不清设备方向和设备序列而造成失误。

  ⑶通讯原因。由于语言习惯不同或使用了方言俚语或传递信息不准确、不全面以及通讯无法达到的部位,而造成信息堵塞、偏离等。

  ⑷培训原因。培训内容不全面,实践训练太少,缺乏经验交流及反馈。

  ⑸管理缺陷。工作组织上的不恰当或人员配置不合理,以致工作现场与指挥系统的联系渠道不明确,或没有相应的程序约束接口关系而造成的失误。

  ⑹不遵守操作规程。因为工作人员的个体差异,有的作业人员“偷懒”的思想,在作业时怕麻烦,省略了规程中一些看起来次要的操作,或者自以为是将操作顺序打乱。

  §11.4人的因素与事故发生的关系

  1.日常生活中人们会遭遇到各种各样的事件,有的喜、有的悲。这些生活事件都会影响人情绪的激烈程度,主要有丧偶、离婚等。

  2.年龄对事故的影响作用,20岁左右的人事故率最高,以后事故率随年龄增长而下降,15岁和60岁以上的年龄段事故率很低。

  年龄与事故严重程度的关系:随着年龄增大,事故的严重程度下降,在40岁左右事故严重程度降至最低,以后又逐渐上升。

  3.美国学者提出了与发生事故有关的5个心理因素:容易出事的倾向性;无知和智力水平低;注意力缺乏;心不在焉;抑郁消沉。

  4.山松林(1999)认为常见的几种较为有害的心理因素包括:①习惯心理;②麻痹心理;③侥幸心理;④紧张心理;⑤自负心理;⑥求快心理;⑦厌倦心理;⑧逆反心理。

  §11.5事故的预防

  1.减少事故一般有两种方法:一是减低环境的危险性;二是控制人的因素,减少人的不安全行为。

  2.论述用系统论方法预防事故发生。

  系统论认为现代化的生产过程,人和机器是一个完整的动态系统,人机关系是研究的核心问题。系统论从人和机器的关系入手来预防事故的发生。

  ⑴加强警戒性课题的研究。事故的发生,根源在于人机系统的基本特征。人们需要密切关注在时空上具有偶然性的信号,这些信号就是人机系统发生事故之前的事故苗头。对其进行研究就可避免事故发生。

  ⑵人机系统分析。这种人机系统分析方法主要用来,在可接受的水平内,降低系统中的人为失误引起的不必要的结果。

  ⑶失误原因排除方案。失误原因排除方案强调预防措施,而不是事后的补救措施。它要求生产工人参与收集可能失误的各种情况和条件,提出减少事故的方案。

  ⑷机器设备、仪表设计要符合人的生理心理特点。显示器的设计一定要符合人的生理心理特点,做到让人容易感知、理解和传达信息。人机系统中控制器的设计,也必须符合人的身心特点。

  ⑸行动前征兆确定法。包括长时期倾向征兆、中期测验征兆、和短期警告征兆。

  ⑹加强系统思维训练。

  第十二章  应激与工作负荷

  1.工作负荷是指人体在单位时间内承受的工作量,是评价人机系统的一项重要指标。

  人在进行活动时,必定要承受一定的工作量。每个人的工作能力都有一定的限度,如果工作量超出了人所能承受的能力,就是超负荷工作,这时人体处于过渡的活动水平,常会过早地引起疲劳,或使工作效率下降,甚至出现人身损害。

  2.应激是一种复杂的心理状态,每当环境偏离最佳状况,个体又无法,或不能轻易地校正这种偏离时,个体就会在机体和心理上产生一系列的“应激”反应。同样,超出个体能力范围的活动也会使工作效率降低。

  3.产生应激状况的应激源主要有三类:工作负荷不合理;工作环境恶劣;工作责任重大、人际关系不和谐等等所造成的心理压力。

  §12.1环境压力

  1.环境对个体的影响大致分为三个方面:健康、工作质量和工作时的舒适感。

  环境指照明、噪声、振动和温度等。工程心理学的目的之一就是改善工作环境,使人们尽可能在合适的环境下愉快地进行工作。

  §12.2心理工作负荷

  1.心理负荷可以简单解释为,单位时间内人体承受的心理活动工作量。

  2.用哪些方法评价心理负荷?

  通常采取的负荷评价技术有主任务分析、辅助任务测量、生理测量和主观评定。

  ⑴主任务分析。是心理负荷状况评价最直接的方法。任务难度的增加引起工作负荷的增加。

  ⑵辅助任务测量。又称之为第二任务测量。辅助任务是与主要的要求成反比的。通常是改变辅助任务,然后来推断主要任务的要求。

  ⑶生理测量。到目前为止,用得较多,能被接受的指标主要限于大脑诱发电位、心律变化和瞳孔大小变化等。

  ⑷主观评定。心理工作负荷对个体主观感觉的影响多样。如繁重的任务会引起焦虑或者抑郁等。

  3.简述单资源理论。

  单资源理论是凯纳曼1973年提出的。他认为,作为信息加工主体的人类,存在着一组无差别的心理资源。在从事任何活动时,都在某种程度上调用这种资源。活动难度或活动数量的增加,都将提高心理资源的投入量。人的这种资源是有限的,一旦工作需求增加的程度超出了资源供应的限度,便出现了“需求—供应”之间的脱节,导致工作效率下降。

  4.简述多资源理论。

  威肯斯提出了多资源理论。他认为,人类拥有许多种不同的资源,各种资源间出现分配的情况是多样的,资源可用三种相当简单的维度来分类:加工阶段;加工码;加工通道。

  根据多资源理论,在同时进行多项工作时,依据工作性质的差异,这些工作可能利用相同的资源,也可能利用不同的资源。

  §12.3体力工作负荷

  1.体力工作负荷指单位时间内人体承受的体力活动工作量。工作量越大,人体承受的体力工作负荷越大。

  2.人体的工作能力是有一定限度的,当个体所承受的工作活动超过这一限度时,就可能处于高度应激状态,导致事故发生。这种情况叫做工作超负荷。

本文转载链接:2004年北大“工程心理学”听课笔记

分享到:
  • 站内搜索
  • 课程搜索
  • 试题搜索

热门搜索:教材 报名 查分 免考 考试计划