北大06年4月自考“工程心理學”串講筆記（1） -自考串講筆記

　　帶※表示是重點；◎是名詞；★是論述；☆是簡答。

　　第一章 概論

　　1.工程心理學：以人-機系統(tǒng)為對象，主要研究人的工作效能，人在系統(tǒng)中的行為特點，以及人機間的合理配合等。有人把人機系統(tǒng)概念擴大為人-機-環(huán)境系統(tǒng)。這里說的“機”是廣義的，包括人在工作、學習、生活和休息中所使用的各種人造器物?！碍h(huán)境”不僅指各種物理環(huán)境因素，也包括勞動組織、工作制度等社會環(huán)境條件。

　　2.怎樣解決好人-機-環(huán)境三者的關(guān)系：對這個問題有兩種對立的觀點。一種是機器中心論，認為機器在人機系統(tǒng)中處于中心地位，在系統(tǒng)設(shè)計中要求人去適應(yīng)機器的特點。另一種觀點與此相反，認為人是勞動的主體，機器是為人服務(wù)、供人使用的工具，機器的設(shè)計應(yīng)首先考慮操作的利益和要求。因此在人機系統(tǒng)的設(shè)計中，除了強調(diào)機器和環(huán)境的設(shè)計，應(yīng)盡可能符合人的身心特點和滿足人的要求外，同時也要考慮如何通過選拔與訓(xùn)練，使操作者適應(yīng)機器與環(huán)境的問題。

　　3.工程心理學偏重于研究人機系統(tǒng)中的人的行為特點和工作效能。它的主要作用是，為人機系統(tǒng)設(shè)計提供有關(guān)人的生理心理功能特點的資料。因此，工程心理學的工作多側(cè)重于應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

　　※工程心理學是一門以心理學為核心內(nèi)容的綜合性學科。它以實驗心理學和認知心理學的理論和方法為基礎(chǔ)。

　　4.※☆工程心理學研究的主要內(nèi)容：①人體生理心理特點和人的工作能力限度。在人機系統(tǒng)中，人機關(guān)系主要表現(xiàn)為兩個方面：一是人機功能分配，二是人機特性匹配。工程心理學側(cè)重于從工程技術(shù)設(shè)計的角度對身心因素進行研究。②人機相互作用過程和人機界面的設(shè)計要求。人機信息交換的效率，在很大程度上，取決于顯示器與控制器同人的感覺器官和運動器官的匹配程度。工程心理學為各類顯示裝置與控制裝置的設(shè)計，提供心理學的原則和人機匹配的參數(shù)。③工作空間的設(shè)計要求。在人機系統(tǒng)中，工作空間的大小、顯示器與控制器的位置、工作臺的高低、座位的尺寸、機具和加工件的排列、工作間的距離等，都會對操作人員的工作效率與系統(tǒng)的安全發(fā)生影響。④工作環(huán)境的要求。異常因素包括超重、失重、高壓、低壓、缺氧等情況。       ⑤人工智能。人工智能是通過計算機等技術(shù)對人的智能活動的模擬。

　　5.※☆工程心理學的作用：①提高效率。人機系統(tǒng)的效率不僅取決于人或機各自的效率，同時也依賴于人、機、環(huán)境三者的配合和協(xié)調(diào)。②防止事故，保障安全。③創(chuàng)造健康和舒適的工作條件。一個好的系統(tǒng)，不僅要求效率高、事故少，而且還要無害于操作人員的身心健康，要盡可能使操作人員感到舒適、滿意。工程心理學關(guān)于人機環(huán)境關(guān)系的研究，可為制訂工效學標準、安全標準、勞動衛(wèi)生標準提供科學依據(jù)。工效學標準通常規(guī)定的是最低要求，制定和實現(xiàn)標準，只是為了保障安全和健康。安全和健康地工作是最起碼的要求。

　　6.※◎人機系統(tǒng)：在勞動或工作中，人與他使用的機器以一定的方式互相結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)，稱為人機系統(tǒng)。系統(tǒng)可以層層相屬，系統(tǒng)之間也可聯(lián)合成新的系統(tǒng)。

　　7.※☆人機系統(tǒng)的分類：①人機系統(tǒng)按人機連接的方式，可區(qū)分為串聯(lián)式人機系統(tǒng)和并聯(lián)式人機系統(tǒng)。人機連環(huán)串接，人機任何一方停止活動或發(fā)生故障，都會使整個系統(tǒng)中斷工作，例如司機開車。并聯(lián)式人機系統(tǒng)，人機并接，兩者可互相替代。②人機系統(tǒng)還可作閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)分。兩者的區(qū)別就在于人是否能夠了解系統(tǒng)活動的結(jié)果，即有沒有所謂結(jié)果反饋。閉環(huán)人機系統(tǒng)中有信息反饋回路。飛行員駕駛飛機就是閉環(huán)人機系統(tǒng)的例子。開環(huán)人機系統(tǒng)沒有信息反饋回路，人機系統(tǒng)一般都采取閉環(huán)式設(shè)計。

　　8.※☆人在人機系統(tǒng)中的作用：人機系統(tǒng)按人在系統(tǒng)中的作用特點，可以區(qū)分為三類，即手控式人機系統(tǒng)，機控式人機系統(tǒng)和自動化人機系統(tǒng)。手控式人機系統(tǒng)以人力作為動力源，機器直接受人力驅(qū)動而工作，因而在手控系統(tǒng)中，人的活動與作用主要是體力的。機控式人機系統(tǒng)以電能、化學能等作動力，在這種系統(tǒng)中，人主要是依靠顯示器來了解機器的。這種系統(tǒng)對人的體力要求相對降低，而對心理功能的要求提高，系統(tǒng)的效率和工作質(zhì)量，更多地取決于機器的性能特點與人的信息加工能力的匹配。在自動化人機系統(tǒng)中，機器本身是一個閉環(huán)系統(tǒng)，它能自動實現(xiàn)包括信息接收、加工和執(zhí)行等功能。只有在機器發(fā)生故障或需要改變機器工作的程序時，才需要人進行干預(yù)，也稱為監(jiān)控式人機系統(tǒng)。

　　9.電站集中控制室、自動化生產(chǎn)車間、用自動駕駛儀操縱的飛機等，都屬于自動化人機系統(tǒng)。在這類人機系統(tǒng)中，操作人員的責任很重，而操作負荷很低，出現(xiàn)所謂工作低負荷狀態(tài)。在低負荷狀態(tài)下，由于得不到強化而引起注意松弛，也容易造成信號的漏檢。

　　10.人機相互作用的基本模式：人機系統(tǒng)中的人機相互作用過程就是人機進行信息交換的過程。人和機的活動都包括輸入、加工和輸出三個環(huán)節(jié)。人的這三個環(huán)節(jié)，通常用S-O-R表示。S表示刺激作用；O表示機體組織，主要是大腦中樞；R表示身體反應(yīng)。

　　11.※◎人機界面：控制器、加工器或運算器、顯示器是機器系統(tǒng)的三個環(huán)節(jié)。機器和人通過控制器、顯示器進行信息交換，人們把它們叫做人機接口或人機界面。

　　12.人機系統(tǒng)中人機的信息交換包含兩方面的人機信息交換：一方面是人的輸出信息轉(zhuǎn)換成機器的輸入信息；另一方面是機器的輸出信息轉(zhuǎn)換為人的輸入信息。

　　人從接收反饋信息到作出調(diào)整被控對象狀態(tài)的操作反應(yīng)，要經(jīng)歷一系列心理動作過程。

　　13.※◎信息模型：人從顯示器中所感知的不是被控對象本身，而是代表被控對象變化狀態(tài)的符號、標記或圖像，顯示器上所呈現(xiàn)的這些符號、標志、圖像等叫做“信息模型”。

　　14.※◎觀念模型：人感知到信息模型后，就要對它進行解析或譯碼，即在大腦中把它轉(zhuǎn)化成被控對象狀態(tài)的映象，這種映象叫做“觀念模型”。

　　15.※◎目標模型：人對機器進行控制或調(diào)整，是為了使它按照預(yù)期目標運轉(zhuǎn)。大腦中以映象形式存在的預(yù)期目標稱為“目標模型”。

　　16.對人機系統(tǒng)的分析：首先，從分析系統(tǒng)總目標開始，即先要明確為什么設(shè)計這個系統(tǒng)。系統(tǒng)總的目標要求明確后，就要進一步分析系統(tǒng)應(yīng)具有哪些功能，并分析這些功能實現(xiàn)的途徑，確定哪些功能由硬件設(shè)備實現(xiàn)，哪些功能通過軟件實現(xiàn)，哪些功能由人承擔，哪些功能需要由人與軟、硬件設(shè)備的結(jié)合來實現(xiàn)。

　　17.※☆人機配合中，人與機器各有哪些特點？一個理想的人機系統(tǒng)應(yīng)具有可靠性高，跟蹤反應(yīng)快，抗干擾性強，操作負荷輕，費用效益比較小等性能。人機配合包括兩方面的涵義：一是人機功能分配，二是人機在構(gòu)形與性能特點上的匹配。

　?、艡C器具有許多人所不及的功能特點：①強度大；②速度快；③精度高；④具有某些人所缺少的感受和反應(yīng)能力；⑤具有獨特的記憶功能；⑥能夠長時間地連續(xù)工作；⑦能在人無法耐受的環(huán)境中工作。

　?、迫艘灿幸恍C器所不及的功能：①某些感受能力比較高；②具有補償?shù)哪芰?；③具有高度的靈活性；④具有多種潛能；⑤具有總結(jié)經(jīng)驗，除舊創(chuàng)新的能力；⑥具有主觀能動性，因而能成為機器的支配者。

　　一般來說，強度大的、快速的、高精度的、持續(xù)久的、單調(diào)的或操作環(huán)境惡劣的工作，要安排機器去干；設(shè)計方案、編制程序、應(yīng)付不測、排障維修等工作應(yīng)由人去做。

　　18.※◎人機匹配：人機系統(tǒng)只有當機器設(shè)計得與人的身心特點相匹配，系統(tǒng)才能效率高，安全可靠。人機匹配主要通過兩個方面的工作。一方面是通過選拔與訓(xùn)練，使操作人員能夠與機器要求相適應(yīng)。另一方面，人與機器相比，機器在構(gòu)造和性能特點上，可以有很大的變化，而人的身體結(jié)構(gòu)和功能特點，在很大程度上受生物遺傳因素制約，具有較大的不變性。因此，人機匹配不能僅依靠人對機器的適應(yīng)，應(yīng)主要依靠把機器設(shè)計成符合人的特點來實現(xiàn)。人機相互作用，主要表現(xiàn)為人機雙方通過顯示器與控制器進行信息交換。

　　19.※☆人機匹配應(yīng)符合的原則：①要選用最有利于發(fā)揮人的能力和提高人的操作可靠性的匹配方式。②匹配方式要有利于使整個系統(tǒng)能夠達到最大的效率。③要使人操作起來方便、省力。④要采用信息流程和信息加工過程自然的、使人容易學習的、差錯少的匹配方式。⑤不要采用需要人做高度精密的、頻繁的、簡單重復(fù)或過于單調(diào)的、連續(xù)不停的、作長時間精確計算的匹配方式。⑥匹配方式要使人認識到或感到自己的工作很有意義或很重要，不可把人安排作機器的輔助物。

　　20.泰勒開創(chuàng)了“時間研究”，與吉爾布瑞斯創(chuàng)始了“動作研究”，時間研究和動作研究合稱為“動作時間研究”。

　　21.德國心理學家閔斯特勃格首先把實驗心理學應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。20世紀初，用實驗心理學的方法為企業(yè)選拔、培訓(xùn)工人和改善工作環(huán)境。在1912年前后，他出版的《心理學與工業(yè)效率》、《心理技術(shù)原理》。

　　22.二十世紀三十年代，清華大學開設(shè)了工業(yè)心理學課程?！豆I(yè)心理學概觀》（陳立，1935）是最早系統(tǒng)介紹工業(yè)心理學的著作。

　　23.※☆與互聯(lián)網(wǎng)（信息高速公路）有關(guān)的工程心理學研究內(nèi)容有哪些？①人-計算機界面的研究。包括工效學標準、多媒體、虛擬現(xiàn)實技術(shù)。②對語言理解過程和知識組織方式的研究。③對人的視、聽注意分配和信息綜合特征的研究。④遠距離配合工作的信息加工的特征。

　　第二章 工程心理學的研究方法

　　1.◇工程心理學研究中的變量主要涉及行為變量，這種變量有兩個主要的維度：定量維度和定性維度。

　　2.工程心理學研究的目的在于尋求變量之間的關(guān)系，這種關(guān)系主要體現(xiàn)在兩個方面：相關(guān)關(guān)系和因果關(guān)系。

　　相關(guān)關(guān)系：是指兩個變量之間存在著一種系統(tǒng)的依賴性，但這種關(guān)系只能說明兩個變量之間有依賴，而不能提供原因與結(jié)果的解釋。心理學家通常把相關(guān)分成三種：正相關(guān)，兩個變量