2004年北大“工程心理學”聽課筆記

　　§1.1工程心理學的研究對象

　　1.工程心理學是二十世紀四十年代后期發(fā)展起來的一門新學科。它以人—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。

　　任何人機系統(tǒng)都處于一定的環(huán)境之中，人的工作效能和人機關系都受環(huán)境因素的影響，因而有人把人機系統(tǒng)的概念擴大為人—機—環(huán)境系統(tǒng)。

　　“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。“環(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。

　　工程心理學—人類工程學—人類因素學—人類因素工程學

　　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。從事工程心理學的研究，必須熟悉心理學的理論和方法。

　　2.怎樣解決好人—機—環(huán)境三者之間的關系？

　　首先必須對人在系統(tǒng)中的地位有一個正確的認識。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)設計中要求人去適應機器的特點。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、供人使用的工具，機器的設計應首先考慮操作的利益和要求。

　　因此在人機系統(tǒng)的設計中，除了強調(diào)機器和環(huán)境的設計應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和訓練，使操作者適應機器與環(huán)境的問題。

　　§1.2工程心理學的內(nèi)容

　　1.工程心理學的主要內(nèi)容：

　?、湃梭w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。要處理好這兩方面的關系，就要對人的身心特點，特別是對人在各種情況下的工作能力和行為特點進行研究。

　?、迫藱C相互作用過程和人機界面的設計要求。在人機系統(tǒng)中，人機相互作用是通過信息顯示裝置和控制裝置實現(xiàn)的人機信息交換的過程。

　?、枪ぷ骺臻g的設計要求。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，都會地操作人員的工作效率與系統(tǒng)的安全發(fā)生影響。

　?、裙ぷ鳝h(huán)境的要求。異常因素包括超重、失重、高壓、低壓、缺氧的情況。

　?、扇斯ぶ悄堋Ｈ斯ぶ悄苁峭ㄟ^計算機等技術對人的智能活動的模擬。

　　§1.3工程心理學的作用

　　1.工程心理學的作用：

　　⑴提高效率。人機系統(tǒng)的效率不僅取決于人或機器各自的效率，同時也依賴于人、機、環(huán)境三者的配合和協(xié)調(diào)。

　?、品乐故鹿?、保障安全。

　?、莿?chuàng)造健康和舒適的工作條件。健康舒適是評價生活、工作質量的重要內(nèi)容。隨著社會的進步，人們對身心健康和舒適度的要求越來越高。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。

　　§1.4人—機—環(huán)境系統(tǒng)

　　1.人機系統(tǒng)：在勞動或工作中人與使用的機器以一定的方式相結合而構成的系統(tǒng)，稱為人機系統(tǒng)。

　　2.工程心理學研究人機系統(tǒng)的目的：為了使人機間建立最合理的結合關系，使系統(tǒng)獲得最好的效益。

　　3.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)合并聯(lián)式人機系統(tǒng)。

　　4.在自動化系統(tǒng)中，人機之間多采取并聯(lián)的形式。在大型人機系統(tǒng)中，人機之間往往采用串聯(lián)、并聯(lián)相結合的方式。

　　5.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)活動的結果，即有沒有所謂結果反饋。

　　6.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，整個系統(tǒng)的效率直接取決于人對機具施力的方式和施力的大小。

　　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。

　　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)包括信息接受、加工和執(zhí)行等功能。自動化人機系統(tǒng)也稱為監(jiān)控式人機系統(tǒng)。

　　7.機器的發(fā)展會使人的作用變小嗎？

　　隨著電子計算機的發(fā)展和自動化程度的不斷提高，現(xiàn)在由人做的工作無疑將來越來越多的由機器去完成，但人的作用不會減少，更不必擔心有朝一日會出現(xiàn)機器人統(tǒng)治世界的局面。不管機器的自動化程度多高，它都不可能離開人而獨立存在。任何機器都是由人設計和制造出來的，機器運轉發(fā)生故障時也需要人去維修。機器越復雜，制造和維修過程越需依靠人的智慧。因此機器的發(fā)展不會使人的作用變小，人在創(chuàng)造了一種新的機器后，就使自己有可能從這種機器所替代的勞動中解放出來，去從事更重要更富有創(chuàng)造性的工作。人用自己的力量推動著技術的發(fā)展，人在推動技術發(fā)展的過程中也使自己得到了發(fā)展。

　　8.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。人和機器是兩種性質不同的系統(tǒng)，但兩者在功能上有相似的地方。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。人的眼、耳、鼻、舌、皮膚等是接收刺激輸入的器官，稱為感覺器官。手、腳、口等是運動反應器官，稱為效應器官。

　　9.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)。

　　10.人機配合包括兩方面的含義：一是人機功能分配；二是人機在構形與性能特點上的匹配。

　　11.機器的優(yōu)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能力；⑤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。

　　12.人的優(yōu)點：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。

　　13.人機匹配應符合的原則：

　?、乓x用最有利于發(fā)揮人的能力，提高人的操作可靠性的匹配方式，不要為圖便宜，或為了容易設計，而選用不利于發(fā)揮人的能力特性的匹配方式。

　?、破ヅ浞绞揭欣谑拐麄€系統(tǒng)能夠達到最大效率，但要避免對人提出能力所不及的要求。

　?、且谷瞬僮髌饋矸奖?、省力，避免選用在大部分工作時間內(nèi)，都要求人高度用力的匹配方式。

　?、纫捎眯畔⒘鞒毯托畔⒓庸み^程自然的、使人容易學習的、差錯少的匹配方式。

　?、刹灰捎眯枰俗鞲叨染艿?、頻繁的、簡單重復或過于單調(diào)的、連續(xù)不停的、作長時間精確計算的匹配方式。

　?、势ヅ浞绞揭谷苏J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，避免使人產(chǎn)生自己的工作是為機器服務的感受。

　　§1.5工程心理學的發(fā)展

　　1.FW泰勒被認為是最早對人與工具匹配問題進行科學研究的學者。

　　2.泰勒開創(chuàng)了“時間研究”，與吉爾布瑞斯始創(chuàng)的“動作研究”合稱為“動作時間研究”，邁開了勞動心理學和工業(yè)心理學研究的第一步。

　　3.閔斯特伯格首先把實驗心理學應用于工業(yè)生產(chǎn)。用實驗心理學的方法為企業(yè)選拔、培訓工人和改善工作環(huán)境。在1912年前后，他出版了《心理學與工業(yè)效率》、《心理技術原理》等書。

　　4.心理學對人機關系的研究，大致可以以第二次世界大戰(zhàn)為界劃分為兩個歷史階段：戰(zhàn)前是一個階段，主要是研究解決人對機器的適應問題；戰(zhàn)后是一個階段，主要研究使機器適應人的問題。

　　5.為什么有人稱五十年代是工程心理學的“開關—表盤”時代？

　　工程心理學興起后的最初10年，主要集中于研究開關、按鈕、操縱桿等控制器和表盤指針式儀表設計中的人的因素的問題，特別是研究儀表、控制器與人的感知覺特性及手足運動器官的反應特性相適應的問題。因而有人稱五十年代是工程心理學的“開關—表盤”時代。

　　6.在現(xiàn)代大型人機系統(tǒng)中，人由操作者轉為監(jiān)控者，人的體力負荷減輕，心理負荷增大，系統(tǒng)對人的感知運動要求降低，對思維決策能力的要求提高，人機間的信息交換由機械式轉變?yōu)閷υ捠健?/P>

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

　　8.簡述與信息高速公路有關的工程心理學研究。

　　⑴人—計算機界面的研究；

　　⑵對語言理解過程和知識組織方式的研究；

　　⑶對人的視、聽注意分配和信息綜合特征的研究；

　?、冗h距離配合工作的信息加工的特征，以及不同技術手段的應用，對這類工作的影響。

　　第二章  工程心理學的研究方法

　　科學研究就是在搜集材料、分析材料的基礎上探索事物發(fā)展規(guī)律的過程，這一過程的最終目的，就是尋找事物之間的因果關系，并進而對事物的發(fā)展加以預測與控制。在科學研究中，搜集材料的時候有三個問題需要注意：搜集什么材料？用什么方法搜集？想什么人搜集？對第一個問題的回答要根據(jù)研究的目的而定。

　　§2.1研究方法概述

　　1.變量是心理學研究中的基本概念，其包括：自變量-可以由人加以控制；

　　因變量-隨著自變量的變化而變化。

　　2.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。在工程心理學的研究中，我們往往需要先對一些行為變量定性，然后在定性的基礎上作定量的比較。

　　3.在工程心理學研究中，除了自變量和因變量有時還會遇到控制變量-在實際的研究中我們往往