2004年北大“工程心理學(xué)”聽課筆記

　　§1.1工程心理學(xué)的研究對象

　　1.工程心理學(xué)是二十世紀(jì)四十年代后期發(fā)展起來的一門新學(xué)科。它以人—機(jī)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(diǎn)，以及人機(jī)間的合理配合等。

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

　　“機(jī)”是廣義的，包括人在工作、學(xué)習(xí)、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(xué)—人類工程學(xué)—人類因素學(xué)—人類因素工程學(xué)

　　工程心理學(xué)是一門以心理學(xué)為核心內(nèi)容的綜合性學(xué)科。它以實(shí)驗(yàn)心理學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)的理論和方法為基礎(chǔ)。從事工程心理學(xué)的研究，必須熟悉心理學(xué)的理論和方法。

　　2.怎樣解決好人—機(jī)—環(huán)境三者之間的關(guān)系？

　　首先必須對人在系統(tǒng)中的地位有一個正確的認(rèn)識。對這個問題有兩種對立的觀點(diǎn)。一種是機(jī)器中心論，認(rèn)為機(jī)器在人機(jī)系統(tǒng)中處于中心地位，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要求人去適應(yīng)機(jī)器的特點(diǎn)。另一種觀點(diǎn)與此相反，認(rèn)為人是勞動的主體，機(jī)器是為人服務(wù)、供人使用的工具，機(jī)器的設(shè)計(jì)應(yīng)首先考慮操作的利益和要求。

　　因此在人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，除了強(qiáng)調(diào)機(jī)器和環(huán)境的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能符合人的身心特點(diǎn)和滿足人的要求外，同時也要考慮如何通過選拔和訓(xùn)練，使操作者適應(yīng)機(jī)器與環(huán)境的問題。

　　§1.2工程心理學(xué)的內(nèi)容

　　1.工程心理學(xué)的主要內(nèi)容：

　?、湃梭w生理心理特點(diǎn)和人的工作能力限度。在人機(jī)系統(tǒng)中，人機(jī)關(guān)系主要表現(xiàn)為兩個方面：一是人機(jī)功能分配，二是人機(jī)特性匹配。要處理好這兩方面的關(guān)系，就要對人的身心特點(diǎn)，特別是對人在各種情況下的工作能力和行為特點(diǎn)進(jìn)行研究。

　　⑵人機(jī)相互作用過程和人機(jī)界面的設(shè)計(jì)要求。在人機(jī)系統(tǒng)中，人機(jī)相互作用是通過信息顯示裝置和控制裝置實(shí)現(xiàn)的人機(jī)信息交換的過程。

　?、枪ぷ骺臻g的設(shè)計(jì)要求。在人機(jī)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(jī)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。

　　⑷工作環(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(jì)算機(jī)等技術(shù)對人的智能活動的模擬。

　　§1.3工程心理學(xué)的作用

　　1.工程心理學(xué)的作用：

　?、盘岣咝?。人機(jī)系統(tǒng)的效率不僅取決于人或機(jī)器各自的效率，同時也依賴于人、機(jī)、環(huán)境三者的配合和協(xié)調(diào)。

　　⑵防止事故、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(zhì)量的重要內(nèi)容。隨著社會的進(jìn)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(jī)—環(huán)境系統(tǒng)

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

　　2.工程心理學(xué)研究人機(jī)系統(tǒng)的目的：為了使人機(jī)間建立最合理的結(jié)合關(guān)系，使系統(tǒng)獲得最好的效益。

　　3.人機(jī)系統(tǒng)按人機(jī)連接的方式，可區(qū)分為串聯(lián)式人機(jī)系統(tǒng)合并聯(lián)式人機(jī)系統(tǒng)。

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

　　5.人機(jī)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。

　　6.人機(jī)系統(tǒng)按人在系統(tǒng)中的作用特點(diǎn)可以區(qū)分為三類，即手控式人機(jī)系統(tǒng)、機(jī)控式人機(jī)系統(tǒng)和自動化人機(jī)系統(tǒng)。

　　手控式人機(jī)系統(tǒng)以人力作為動力源，機(jī)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，整個系統(tǒng)的效率直接取決于人對機(jī)具施力的方式和施力的大小。

　　機(jī)控式人機(jī)系統(tǒng)以電能、化學(xué)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(jī)器的。

　　在自動化人機(jī)系統(tǒng)中，機(jī)器本身是一個閉環(huán)系統(tǒng)，它能自動實(shí)現(xiàn)包括信息接受、加工和執(zhí)行等功能。自動化人機(jī)系統(tǒng)也稱為監(jiān)控式人機(jī)系統(tǒng)。

　　7.機(jī)器的發(fā)展會使人的作用變小嗎？

　　隨著電子計(jì)算機(jī)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(jī)器去完成，但人的作用不會減少，更不必?fù)?dān)心有朝一日會出現(xiàn)機(jī)器人統(tǒng)治世界的局面。不管機(jī)器的自動化程度多高，它都不可能離開人而獨(dú)立存在。任何機(jī)器都是由人設(shè)計(jì)和制造出來的，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生故障時也需要人去維修。機(jī)器越復(fù)雜，制造和維修過程越需依靠人的智慧。因此機(jī)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(jī)器后，就使自己有可能從這種機(jī)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(shù)的發(fā)展，人在推動技術(shù)發(fā)展的過程中也使自己得到了發(fā)展。

　　8.人機(jī)相互作用的基本模式。

　　人機(jī)系統(tǒng)中的人機(jī)相互作用過程就是人機(jī)進(jìn)行信息交換的過程。人和機(jī)器是兩種性質(zhì)不同的系統(tǒng)，但兩者在功能上有相似的地方。人和機(jī)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(jī)體組織，主要是大腦中樞；R表示身體反應(yīng)。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(yùn)動反應(yīng)器官，稱為效應(yīng)器官。

　　9.控制器、加工器或運(yùn)算器、顯示器是機(jī)器系統(tǒng)的三個環(huán)節(jié)。

　　10.人機(jī)配合包括兩方面的含義：一是人機(jī)功能分配；二是人機(jī)在構(gòu)形與性能特點(diǎn)上的匹配。

　　11.機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)：①強(qiáng)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(diǎn)：①某些感受能力比較高；②具有補(bǔ)償?shù)哪芰Γ虎劬哂懈叨鹊撵`活性；④具有多種潛能；⑤具有總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，除舊創(chuàng)新的能力；⑥具有主觀能動性，因而能成為機(jī)器的支配者。

　　13.人機(jī)匹配應(yīng)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?yàn)榱巳菀自O(shè)計(jì)，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(dá)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(xué)習(xí)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(fù)或過于單調(diào)的、連續(xù)不停的、作長時間精確計(jì)算的匹配方式。

　?、势ヅ浞绞揭谷苏J(rèn)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(jī)器的輔助物，避免使人產(chǎn)生自己的工作是為機(jī)器服務(wù)的感受。

　　§1.5工程心理學(xué)的發(fā)展

　　1.FW泰勒被認(rèn)為是最早對人與工具匹配問題進(jìn)行科學(xué)研究的學(xué)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(xué)和工業(yè)心理學(xué)研究的第一步。

　　3.閔斯特伯格首先把實(shí)驗(yàn)心理學(xué)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。用實(shí)驗(yàn)心理學(xué)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，他出版了《心理學(xué)與工業(yè)效率》、《心理技術(shù)原理》等書。

　　4.心理學(xué)對人機(jī)關(guān)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(jī)器的適應(yīng)問題；戰(zhàn)后是一個階段，主要研究使機(jī)器適應(yīng)人的問題。

　　5.為什么有人稱五十年代是工程心理學(xué)的“開關(guān)—表盤”時代？

　　工程心理學(xué)興起后的最初10年，主要集中于研究開關(guān)、按鈕、操縱桿等控制器和表盤指針式儀表設(shè)計(jì)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(yùn)動器官的反應(yīng)特性相適應(yīng)的問題。因而有人稱五十年代是工程心理學(xué)的“開關(guān)—表盤”時代。

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

　　7.二十世紀(jì)三十年代，清華大學(xué)開設(shè)了工業(yè)心理學(xué)課程。《工業(yè)心理學(xué)概觀》（陳立，1935）是我國最早系統(tǒng)介紹工業(yè)心理學(xué)的著作。

　　8.簡述與信息高速公路有關(guān)的工程心理學(xué)研究。

　?、湃恕?jì)算機(jī)界面的研究；

　?、茖φZ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；

　　⑷遠(yuǎn)距離配合工作的信息加工的特征，以及不同技術(shù)手段的應(yīng)用，對這類工作的影響。

　　第二章  工程心理學(xué)的研究方法

　　科學(xué)研究就是在搜集材料、分析材料的基礎(chǔ)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(guān)系，并進(jìn)而對事物的發(fā)展加以預(yù)測與控制。在科學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(chǔ)上作定量的比較。

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