工程心理学整理
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第一部分导论Q:1、工程心理学研究为什么要坚持以人为中心的观点?2、模拟法对工程心理学研究有什么重要意义?3、什么是模拟逼真度?{1}以二战为标志的工程心理学历史改变。
(1)工程心理学研究的萌芽期动时研究(Time-and-motion study)F. W. Taylor:时间研究Frank Gilbreth & Lillian Gilbreth:动作研究时间-动作工程师(效率专家)(2)工程心理学的兴起与发展二战前:“以机器为中心”二战后:“以人为中心,使机器适应人”{2}工程心理学的研究方法观察法、模拟研究法、实验发、心理测量与测验法、访谈与问卷调查法、现场研究Q1:二战前对人机关心的研究室以机器为中心,随着科学技术的进步,设备不断更新换代,机器的结构与性能日益复杂,而人的素质提高却有一定的限度。
在这种情形下,要完全通过人员选拔和训练去适应不断发展的高性能机器是不可能的。
因此人们认识到人、机是一个整体,机器的设计必须考虑使用者的能力限度。
高性能的装备,只有当它符合使用者的身心特点时才能充分发挥其作用。
要把机器设计得符合使用者的要求,自然就得对人的身心特点和要求有所了解,特别要对处于人—机—环境系统中的人的行为状态、能力水平、操作可靠性等有充分的认识。
因此,只有研究使机器设计适应人的特点的时候,工程设计才真正与心理学的研究密切结合起来。
所以,工程心理学要坚持以人为中心的观点。
Q2:模拟实验的主要特点是它具有现场研究的真实感,但不受现场条件的限制。
在条件控制上,模拟实验与实验室实验的要求完全相同。
它可以根据研究的需要控制实验条件,可以根据研究者的愿望设置和调整实验变量,参加实验的被试也可根据需要加以选配。
模拟实验是工程心理学研究中使用最广和最有效的方法。
Q3:人机关系模拟实验的逼真度包括设备逼真度,环境逼真度和心理逼真度三个方面。
第二部分视觉Q:1、视觉显示器设计的基本原则和工效学要求?2、什么是视觉编码?视觉编码的基本方式有哪些?Q1:基本要求:鲜明醒目、清晰可辨、明确易懂工效学要求:○1视觉显示器的选择○2视觉显示器设计中的人机匹配原则:1、选择最适宜的维度作为传递信息的代码,并将视觉代码的数目限制在人的绝对判别能力的允许范围之内;2、使显示精度与人的视觉辨认能力相适应;3、尽量采用形象直观的显示方式;4、尽量采用与所表示意义有内在联系的显示方式;5、对同时呈现的有关联的信息尽可能采用综合显示;6、目标和背景之间要有适宜的对比关系;7、应有良好的照明性质和适宜的照明水平,避免眩光;8、根据任务的性质和使用条件,确定显示器的尺寸和位置;9、应使同时使用的显示器在信息编码上尽可能互相兼容;10、显示器与相应的控制器在空间关系和运动关系上应相互兼容。
(建筑工程管理)工程心理学工程心理学第1章概论壹、填空1.工程心理学是二十世纪四十年代后期开始发展起来的壹门新学科。
它以人-机系统为对象,主要研究人的工作效能,人于系统中的行为特点,以及人机间的合理配合等。
受环境因素的影响,因而有人把人机系统概念扩大为人-机-环境系统。
这里说的“机”是广义的,包括简单的工具和复杂的生产技术装备;这里说的“环境”,不仅指各种物理环境,也包括劳动组织、工作制度等社会环境条件。
2.要解决好人、机、环境三者的关系,必须对人于系统中的认识的俩种对立观点:机器中心论和人中心论。
3.人机系统指于劳动和工作中人和使用的机器以壹定的方式互相结合而构成的系统。
工程心理学研究人机系统,就是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。
划分方法:⑴人机系统按人机连接的方式,可区分为串联式人机系统和且联式人机系统。
串联式人机系统中,人机连环串接,人机任何壹方停止活动或发生故障,均会使整个系统中断工作;且联式人机系统中,人机且接,俩者可互相替代。
⑵人机系统仍可作闭环系统和开环系统的区分。
区别于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。
闭环人机系统中有信息反馈回路。
人机系统按人于系统中的作用特点区分为三类:即手控式人机系统、机控人机系统和自动化人机系统。
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。
人和机器是俩种性质不同的系统,但俩者于功能上有相似的地方。
人和机的活动均包括输入、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;R表示身体反应。
人的眼、耳、鼻、舌、皮肤等器官,称为效应器官。
⒋人机配合包括俩方面的涵义:壹是人机功能分配,二是人机于构形和性能特点上的匹配。
⒌泰勒被认为是最早对人和工具匹配问题进行科学研究的学者。
他开创了“时间研究”和吉尔布瑞斯创始的“动作研究”合称为“动作时间研究”,迈开了工业心理学研究的第壹步。
弹性工作时间(flexible work hour):在完成规定的工作任务或固定的工作时间长度的前提下,工作者可以自由选择工作时间的工作制度。
20世纪60年代由德国的经济学家提出,开始是为了解决员工上下班交通问题。
由于上下班时间有弹性,每个人都可以根据自己的实际情况作出决定,因而迟到或缺勤现象可大大减少,工人的工作情绪较好,工作效率因而得以提高。
管理比较复杂,不利于实行流水作业,工作较难计划。
有些工作由于性质所限不能实行弹性工作时间。
轮班工作(shift work):不同的工作者在一天的不同时段内定时轮流进行工作的工时制度。
旨在充分利用现有设备,尽可能多地生产出产品;适应每天24小时必须有人值班的工作性质要求;减轻工人的心理负荷,提高工作效率。
应根据工种、工作性质、组织特点等情况实行不同类型的轮班工作制。
有两班制、三班制和四班三运转制等。
单调工作(monotonous work):亦称“单调重复工作”。
内容简单且固定不变或重复刻板的工作。
现代工业生产中常见。
该类工作看似简单轻松,但对系统的控制程度下降至最低水平,往往让人产生疲劳,工作兴趣下降。
持续从事该类工作易觉得工作似乎永无止境,导致工作效率降低,反应时延长,出现错误的可能性增大。
警觉(vigilance):在一定环境中觉察特定、不能预期出现的事件的准备状态。
警觉作业的绩效受多种因素的影响,随持续时间延长而下降。
信号出现的频率较高时较易为个体察觉,信号出现频率较低时容易漏检,但过高的信号出现频率同样会引起觉察效率下降。
信号的某些特性,如刺激维度、强度及信噪比,预告信号的设置和信号呈现的位置安排等,都影响作业的绩效。
工作负荷(work load):个体在单位时间内承受的工作量。
旨在测定和评价人机系统的负荷状况,努力使其落入最佳工作负荷区域。
根据工作性质的差异分为体力工作负荷和心理工作负荷两类。
与人的工作绩效之间存在倒U形关系,即当工作负荷较低或较高时,人的工作绩效均较低;工作负荷恰当时,人的工作绩效最高。
工程心理学的原理和应用工程心理学是心理学的一个分支,也是应用心理学的一个重要方向。
它主要研究人机系统的复杂性、安全性和可靠性,研究人类行为、认知、心理状态和工作负荷等因素对于工程系统设计和操作的影响,以此提高工程系统的效率、安全性和人员的工作满意度。
本文将从工程心理学的原理和应用两方面来探讨这个领域。
一、工程心理学的原理1. 信息处理信息处理是工程心理学的一个核心概念。
它主要研究人类认知和决策过程如何处理信息,特别是对于设计人机接口和显示系统方面的应用。
这个原理的核心是:认知过程是一个信息的过程,包括感官接收、信息编码、存储与检索。
在设计工程系统中,我们需要考虑人类的认知限制和行为适应规律,以此提高系统的可用性和人员工作效率。
2. 职业安全和健康工程心理学还研究如何提高职业安全和健康,防止工作中的事故和健康问题。
这个原理的核心是:人类对于工作环境和工作负荷的适应能力是有限的,而且人员在工作状态下会受到多种因素的影响,包括人机界面、作业环境、工作压力和作业任务。
在工程系统的设计和操作中,我们需要考虑这些因素,帮助人员在安全和健康的环境下完成工作任务。
3. 人机界面人机界面是工程心理学中一个比较重要的部分。
它主要研究人与机器之间如何交互、以及如何设计适合人类使用的工程系统。
这个原理的核心是:人机界面直接影响人类使用工程系统的效率、安全和满意度。
在设计人机界面时,我们需要考虑人类的视觉、听觉、触觉等多种感官接收信息的方式,以提高工程系统的用户友好性。
二、工程心理学的应用1. 道路交通系统工程心理学在道路交通系统中的应用比较广泛,包括驾驶员的认知负荷、驾驶员的精神状态、车辆的驾驶员接口和车辆的内部结构等。
通过研究这些问题,可以提高道路交通系统的安全性和可靠性。
2. 航空航天系统航空航天系统是一个高度复杂和高度危险的系统。
工程心理学的应用可以帮助设计出更安全和稳定的航空航天系统,并提高飞行员的飞行效率和满意度。
名词解释:1.工程心理学: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。
有人把人机系统概念扩大为人-机-环境系统。
这里说的“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。
2.人机系统:在劳动或工作中,人与他使用的机器以一定的方式互相结合而构成的系统,称为人机系统。
3.人机界面:控制器、加工器或运算器、显示器是机器系统的三个环节。
机器和人通过控制器、显示器进行信息交换,人们把它们叫做人机接口或人机界面。
4.信息模型:人从显示器中所感知的不是被控对象本身,而是代表被控对象变化状态的符号、标记或图像,显示器上所呈现的这些符号、标志、图像等叫做“信息模型”。
5.观念模型:人感知到信息模型后,就要对它进行解析或译码,即在大脑中把它转化成被控对象状态的映象,这种映象叫做“观念模型”。
6.目标模型:人对机器进行控制或调整,是为了使它按照预期目标运转。
大脑中以映象形式存在的预期目标称为“目标模型”。
7. 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。
8.信度:指研究中所使用的工具的可靠性,即它是否可以稳定地反映某种心理特征的能力。
心理学研究中常用的度有三种:重测信度、复本信度、分半信度。
9.效度: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。
效度有三种:内容效度、预测效度、构想效度。
10.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。
11.模拟研究: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。
12.感受性:感觉器官对适宜刺激的感觉能力。
13.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。
工程心理学期末复习整理2016/12/26 22:46:00考试填空题10*2’名词解释4*5’简答5*6’思考(包括实验设计,可以设计若干个实验,但要关系紧密,有的需要论述)第一章工程心理学概述2016/12/26 22:46:00工程心理学的发展史•萌芽期o动时研究(Time-and-motion study)o Taylor:时间研究(第一位系统研究人机匹配的学者,铁铲研究)o Frank Gilbreth & Lillian Gilbreth:动作研究•兴起与发展o以二战作为契机o二战前:“以机器为中心”o二战后:“以人为中心,使机器适应人”工程心理学的研究方法(模拟研究,结合实验室实验和现场研究的优点,还原现实场景和分配被试•模拟研究:结合实验室实验和现场研究的优点,既能够还原比较真实的实验场景,又能有效控制变量,分配被试,所以用处很好。
思考题• 3 工程心理学研究为什么要坚持以人为中心的观点(从起源到现在产品设计,为什么要坚持以人为中心的观点)• 4 模拟法对工程心理学研究有什么重要意义(评价的重要指标——逼真度;在模拟场景下被试是否真的能够表现出和实际场景中一样的行为反应。
• 5 什么是模拟逼真度(设备、环境、心理逼真度)• 6 结合自己的认识谈谈工程心理学研究的应用价值(随便谈谈)第二章视觉显示器设计中人的因素2016/12/26 22:46:0080%的信息输入是通过视觉来完成的→视觉显示很重要实验心理学方面:空间、时间特性,颜色重点在于例子不同编码方式的传信效率•用不同编码方式去传递信息,哪些更容易接受、不容易出错。
•包括:对比度、颜色•颜色显示的实验、信号灯的实验(怎样调整亮度,确定最佳的亮度值)→要为设计提供依据,同时要考虑使用者主观感受,对健康产生不良的影响等等。
•实验设计:因变量的选择,除了任务完成时间、反应时、出错率,还要选择其他指标,如主观感受,会不会对视觉听觉造成压力,这些测量指标视觉编码•定义:用不同的视觉刺激属性表示不同涵义的方法称为视觉编码,用作视觉编码的刺激称作视觉代码。
工程心理学信息量(amount of information):反映信息多少的度量。
在信息论中用比特作为计算信息量的单位。
信息超负荷(information overload):在一定时间内信息量超过人加工信息的能力的现象。
从系统论的观点来看,每个企业系统都是信息沟通的网络,随着企业的发展,信息沟通的网络也会趋于复杂,但是毫无限制的信息流并不会导致更好的信息沟通,而只会带来混乱。
对于管理者来说,信息超负荷会导致无法处理更多信息,不能有效地处理问题并作出决策。
信息反馈(information feedback):人类活动调整过程中信息从效应器向中枢返回的过程。
信息加工的过程之一。
通过反馈回路,将执行状态的信息输入感受器官,并进入中枢进行加工,再将决策信息输向执行器官,以改变或修正执行过程,如此循环反复,直至达到最后的目的。
刺激维度(stimulus dimension):刺激物具有的、可引起心理反应的特性或属性。
可用作信息编码。
可分为物理的、化学的、社会的维度。
根据刺激物特性的数量可分为单维刺激和多维刺激。
单维刺激只在单一特性上发生变化,如只在色调上变化的颜色。
多维刺激具有两种及两种以上的特性,如具有响度、音高、音色等特性的声音。
多维刺激比单维刺激包含更多的信息量,具有更高的传递信息效率。
社会刺激物一般都具有多维特性,在具体研究中应谨慎操作。
刺激-反应兼容性(stimulus-response compatibility):刺激与反应的关系与人们的习惯或期待的关系相一致的特性。
包括:(1)空间兼容性,指刺激信号的空间位置与反应操作部位的一致性。
如刺激信号出现在左边,反应按键也设计在左边;刺激信号出现在右边,反应按键也设计在右边。
(2)运动兼容性,指刺激信号的显示与对应的反应操纵的运动关系的一致性。
如汽车方向盘操作,向左转车向左拐,向右转车向右拐。
(3)概念兼容性,指刺激信号与反应操作的关系与人们已有概念的一致性。
第一章概论1.工程心理学: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。
2.“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。
解决人机关系问题,要恰当的处理人、机与环境的关系问题。
3.怎样解决好人、机、环境三者的关系。
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,认为人事劳动的主题,及其是为人服务、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与训练,使操作者适应机器与环境的问题。
4.工程心理学偏重于研究人机系统中的人的行为特点和工作效能。
它的主要作用是为人机系统设计提供有关人的生理心理功能特点的资料。
5.工效学主要研究如何将有关人的数据资料,在人机环境系统的设计中得以有效地应用。
6.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。
7.工程心理学研究的主要内容:(1)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:(1)人机功能分配(2)人机特性匹配(2)人机相互作用过程和人机界面的设计要求。
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。
工程心理学为各类显示装置与控制装置的设计,提供心理学的原则和人机匹配的参数。
(3)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,都会对操作人员的工作效率与系统的安全发生影响。
(4)工作环境的要求。
异常因素包括超重、失重、高压、低压、缺氧等情况。
工程心理学第一章1、工程心理学的研究范围与发展简史?(1)工程心理学是以实验心理学和人体科学的原理与方法为基础,研究技术设计与人的生理、心理和行为特点的匹配关系,使工程技术设计与使用者的身心行为特点相适应,使人能够高效、安全、健康和舒适地工作与生活。
(2)发展史:以二战为中心二战前:以机器为中心二战后:以人为中心,使机器适应人2、人-机-环系统的涵义?1)人-指操作者或使用者。
2)机-泛指人操作或使用的物。
3)环境-指人、机所处的周围环境。
4)人-机-环系统:指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统。
3、工程心理学研究为什么要坚持以人为中心的观点?(具体:P7)(1)人是机器的创造者(2)人和机器之间存在着控制与被控制的关系(3)人和机器的可塑性4、模拟法对工程心理学研究有什么重要意义?(具体:P52)(1)模拟法具有经济、易控制、易检验、安全、效率高、可观察等优点。
模拟实验主要的特点是它具有现场研究的真实感,但不受现场条件的限制。
(2)对情境的模拟可以用来研究各种技能的学习和训练。
例如,利用模拟装置在不离开地面的情况下训练飞行员、宇航员、在陆地上训练深水潜水员,在模拟室内训练汽车驾驶员及机器、仪表操作员等。
这些模拟研究有助于发现和解决人类在特殊工作环境下所出现的问题,具有特别重要的意义。
5、什么是模拟逼真度?(具体:P53)(1)设备逼真度(2)环境逼真度(3)心理逼真度6、请结合自己的认识谈谈工程心理学研究的应用价值。
7、研究方法:(1)观察法(2)模拟研究(3)实验法(4)访谈与问卷调查法(5)心理测量与测验法(6)现场研究第二章1.视觉显示器设计的基本原则和工效学要求?1)视觉显示器设计中的人机匹配原则(1)选择最适宜的维度作为传递信息的代码,并将视觉代码的数目限制在人的绝对判别能力的允许范围之内;(2)使显示精度与人的视觉辨认能力相适应;(3)尽量采用形象直观的显示方式;(4)尽量采用与所表示意义有内在联系的显示方式;(5)对同时呈现的有关联的信息尽可能采用综合显示;(6)目标和背景之间要有适宜的对比关系;(7)应有良好的照明性质和适宜的照明水平,避免眩光;(8)根据任务的性质和使用条件,确定显示器的尺寸和位置;(9)应使同时使用的显示器在信息编码上尽可能互相兼容;(10)显示器与相应的控制器在空间关系和运动关系上应相互兼容。
自学考试《工程心理学》知识点概要(4)第四章人的信息加工1.信息加工系统的一般结构包罗感受器、效应器、记忆和加工器。
感受器接受外界信息,效应器作出反应。
记忆可以储存和提取符号结构,加工器则包罗基本信息过程、短时记忆和解说器。
信息加工系统的功能是输入、输出、储存和复制。
2.人的信息加工模型有哪几个阶段? ①感觉储存。
又叫感觉登记或感觉记忆。
感觉记忆的内容人是意识不到的。
视觉记忆保持的时间不足一秒,听觉记忆约能保持2秒。
②知觉译码。
在知觉时,人把当前感觉登记中的信息与以前储存在长时记忆中的有关信息进行匹配,从而赋予刺激必然的意义。
③记忆与决策。
一旦某个知觉的对象被归入必然范畴后,个体需要决定对它作出什么行动。
决策以反应选择的形式表示出来。
④执行。
这种决策信息以指令形式传输到效应器官,支配效应器官作出相应的动作。
⑤反馈。
反馈回路,通过反馈,人能对本身的活动进行自我调节。
⑥注意。
3.视觉和听觉是信息输入的主要感觉通道。
4.信息量的多少,取决于消息的不确定程度。
消息的不确定程度大,包含的信息就多,反之,包含的信息就少。
用数学语言来讲,不确定性就是随机性。
因此,一个消息的不确定程度与消息集合中所包含的消息数和各消息发生的概率有关。
5.常用的信息测量单位叫比特。
1比特就是两个互相独立的等概率事件之一发生时所提供的信息量。
6.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。
7. 希克-海曼定律:在做选择反应时,人传递信息所需要的时间(反应时)与刺激信号的平均信息量成线性关系,称为希克-海曼定律。
公式:RT=a+bHs或者是RT=a+b log2N;式中RT为选择反应时,N为等概率出现的刺激信号数目,Hs为刺激信号的平均信息量,a,b 为经验常数。
8.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。
工作丰富化(job enrichment):工作设计的一种。
增加员工承担的工作内容,同时增加工作难度。
如让工人参与生产计划、设计与管理。
旨在通过丰富工作的内容、加强工作的挑战性,以增强工作责任感、胜任感和成就感,提高其工作满意感和工作效率。
源于赫茨伯格(Frederick Herzberg,1923—2000)的工作生活质量的双因素论。
赫茨伯格认为,工资、福利、奖惩制度、工作环境或工作条件等因素的改善,虽能消除职工的不满,但不能激励工作的热情。
工作本身的意义及丰富化,是激发职工积极性的根本因素。
如果让工人有更多的机会参与工作的计划、设计和自主管理,使工作富有挑战性,为他们提供充分发挥才能和潜力的机会,就会增加工人的责任感、胜任感、成就感和满意感,从而激发职工的工作热情,提高生产效率。
有学者认为,对于成就动机低和能力差的人来说,工作丰富化只能给他们带来痛苦。
只有成就动机强烈的人才希望工作丰富化。
工作场所设计(workplace design):对工作地和工作空间进行的设计。
以客观测定和主观评价为依据,保证工作环境中物理的、化学的和生物学的因素对人无害,保证工作者的健康、工作能力以利于工作。
包括工作地组织、工作空间布置和工位区域设计等内容。
工作地组织指按工作目的、工作性质及已有的工作条件合理安排人员和机器,使两者达到最佳的配合,分为产品定位式布置、工艺式布置、产品生产线式布置和综合式布置等四种方法。
工作空间布置指根据工作内容确定工作环境的空间范围,取决于具体工作的特点、工作者的人体尺寸、工作者的个体因素、工作姿势以及维修活动等。
工位区域设计包括工位器具的定位和工作面、座椅参数的设计,与工作姿势、工作力量要求、上肢(或下肢)可达范围及器具的重要性与使用频率等有关。
工作面设计(work plane design):对工作面的尺寸、高度、倾斜度等的设计。
工作面设计是否合理对工作的效率和舒适性有直接的影响。
第二部分方向科目《工程心理学》(仅适用用户体验(UX)方向)一、概论(一)学科性质1.人机器环境系统2.相关学科3.研究领域4.研究特点(二)历史发展1.学科诞生2.学科拓展3.学科发展二、研究方法(一)经典的实验研究方法1.问卷法、访谈法和观察法2.实验法3.现场研究和模拟实验(二)神经生理方法1.眼动追踪技术2.心理生理测量技术3.脑功能检测技术(三)经典的数据处理方法1.描述统计2.推断统计(四)数据模型方法1.回归分析2.判别分析和聚类分析3.因子分析4.结构方程模型三、视觉显示界面(一)视觉显示1.静态视觉显示界面的研究2.文字显示设计的研究3.图表显示设计研究4.符号标志设计研究(二)动态视觉显示界面的研究1.表盘仪表信息显示的研究2.灯光信号设计的研究3.电子显示器信息显示设计的研究4.手持移动设备显示的研究5.大屏幕显示的研究(三)视觉显示编码、突显和兼容性的研究1.视觉显示界面中的信息编码问题2.视觉信息显示的突显研究3.视觉显示和控制兼容性研究四、听觉显示界面(一)听觉显示1.听觉显示特点2.听觉显示器(二)语音界面1.言语可懂度和自然度的研究2.语音界面的研究(三)非语音界面1.听标和耳标的研究2.听觉告警3.听觉告警的研究五、控制交互界面(一)传统控制器的交互界面1.控制器的识别2.控制器的操作(二)新型控制的交互界面1.语音控制2.眼动控制3.脑机接口4.可穿戴设备交互(三)点击增强技术1.静态点击增强技术2.动态点击增强技术六、人计算机交互(一)菜单、命令和对话等界面1.菜单界面2.命令和填空界面3.对话和直接操作界面(二)协同工作、虚拟和网络等界面1.协同工作界面2.虚拟界面3.网络界面(三)自适应用户界面1.自适应交互研究2.问题和展望(四)键盘等硬件的交互设计1.键盘的交互设计2.指点设备的交互设计3.手机使用行为与心理特征七、环境(一)一般环境属性及其影响1.光环境2.声环境(二)特殊环境及其影响1.航天失重环境2.高原低氧环境(三)情境意识1.情境意识的内涵2.测量方法3.研究现状4.环境研究八、工作负荷(一)生理负荷1.生理负荷概述2.影响生理负荷的因素3.生理负荷测量(二)心理负荷1.心理负荷概述2.影响心理负荷的因素3.心理负荷测量(三)应激1.应激概念2.应激影响3.应激源4.影响应激的因素5.应激的测量方法九、产品可用性和用户体验(一)可用性和用户体验1.可用性及其研究2.用户体验及其相关理论(二)可用性和用户体验的度量1.度量维度2.各种度量的整合(三)评价度量体系1.定性的可用性度量评价体系2.定量的可用性度量评价体系。
1.工程心理学是什么?是心理学的分支学科,更具体地说,属于应用心理学,研究人的绩效模型以帮助人机系统的设计,把心理学原则应用到人机系统的设计上。
工程心理学的关注对象是在工作场所中人的作业。
研究内容是人的因素。
研究方法有实验室实验、模拟实验(任务模拟)、现场研究、实地观察、元分析技术、计算建模等。
2.人的信息加工模型该模型描述了一连串的加工阶段,表达了人在完成任务时的信息流,使得人们可以分析人与系统发生交互作用时的不同心理过程,并进行任务分析。
过程如下:首先是从感觉、知觉到反映选择、反应执行的四阶段,外界情况先由感觉进行加工,如声音、触觉等,然后可能短暂地储存于短期感觉存储,在众多的感觉信息中只有一小部分被知觉,知觉涉及到对信号的判断,此判断是基于以往经验的,这类经验存储于长期记忆中。
知觉之后,信息加工通常流经两个通道或其中之一:一条通路是快速决定之后的反应选择,并执行反应。
另一条通路中,知觉并不伴随可见反应,而要经过有长时记忆、工作记忆参与的认知加工,再进行反应。
此外,在信息加工中,还有反馈的过程,即执行反应往往导致环境的变化,也就是产生了一个新的不一样的信息模式,并被感知。
注意在信息加工模型中起到两个性质不同的作用,一是对被感知和知觉到的信息的过滤器作用,注意选择具有某些特点的信息进行下一步加工,而挡住其他信息。
二是燃料控制器的作用,为信息加工的不同阶段提供心理资源,从注意资源出发,通达各个加工阶段。
有些加工阶段在某些状态下要求更多的注意资源。
信息加工模型不是严格地一个阶段接着另一个阶段,信息加工流没有一个固定的起始点和终点。
3.信号检测论信号检测论只需区分两种状态:有信号或没信号,两种情形与两种反应类型构成了2×2矩阵,其中包括击中、漏报、误报和正确拒绝四类事件,最好的操作就是没有漏报和误报,信号检测论中,可以用概率值表示这四类事件的值。
信号检测论模型假设,用X代表感觉迹象的值,而Xc代表临界阈限,如果神经活动性够强,即X>Xc时,判断为“有信号”,这时会出现击中和漏报两种情况。
工程心理学笔记一、引言工程心理学是研究和应用心理学原理在工程领域中的一门学科。
它主要的是人在机器、设备、系统中的行为和表现,以及如何通过改善设计和使用方式来提高人的效率和安全性。
本文将探讨工程心理学的一些基本概念、研究内容和应用领域。
二、工程心理学的基本概念1、人的因素:工程心理学强调在设计和使用机器、设备、系统时考虑人的因素,包括人的能力、限制、习惯和偏好。
2、认知和行为:工程心理学研究人在特定工作环境中的认知和行为,包括信息处理、决策、反应时间、工作负荷和错误预防。
3、人机界面设计:工程心理学如何设计易于理解和使用的人机界面,以提高人的效率和准确性。
4、工作环境和组织因素:工程心理学研究工作环境和组织因素对人的行为和表现的影响,包括工作条件、工作压力、团队工作和个人工作习惯。
三、工程心理学的研究内容1、人的因素在产品设计中的应用:研究如何将人的因素纳入产品设计,包括人体测量学、人的感知和运动能力以及人的认知和行为特点。
2、人机交互和界面设计:研究如何设计易于理解和使用的人机交互和界面,包括视觉显示、控制面板、命令语言和人体工程学。
3、工作环境设计和改善:研究如何设计和改善工作环境,以提高人的效率和安全性,包括工作场所布局、光照和温湿度控制以及噪音和振动控制。
4、组织和管理因素:研究组织和管理因素对人的行为和表现的影响,包括领导风格、沟通和工作分配以及培训和教育。
四、工程心理学的应用领域1、航空航天领域:在航空航天领域,工程心理学飞行员的认知和行为、航空器的设计和操作以及飞行安全。
2、交通运输领域:在交通运输领域,工程心理学涉及驾驶员的认知和行为、车辆和道路的设计以及交通安全。
3、工业制造领域:在工业制造领域,工程心理学工人的认知和行为、生产流程的设计和改进以及生产效率。
4、医疗保健领域:在医疗保健领域,工程心理学涉及医生的认知和行为、医疗设备的操作和设计以及患者的治疗和康复。
5、娱乐技术领域:在娱乐技术领域,工程心理学用户的认知和行为、游戏和应用程序的设计以及用户体验。
控制器(controls):将操作者发出的控制信息传递给机器的人机系统部件。
是人借以控制机器的中介物,处于人和机之间,把人的信息传达给机器,沟通人机信息交往。
按传递的信息类型,可分为离散型控制器和连续型控制器,前者可调节设定的几种状态,有执行启动、制动、离散位调、数据输入等功能;后者可调节连续变量某一范围内的任何值,有完成数量调节、连续控制等功能。
按操作器官可分为手控制器、足控制器、语音控制器等。
手控制器的特点是灵活、精细、准确、变化多。
足控制器的特点是负荷较重。
语音控制器的特点是使用方便,不妨碍手、足的其他操作活动。
按运动方式可分为平移式控制器和旋转式控制器。
从运动几何学的角度可分一维控制器和多维控制器。
控制器编码(coding of controls):以适当刺激为代码对控制器的功能所作的编码。
对防止错误操作有重要作用。
一般有标记、颜色、大小、形状、表纹、操作方式和位置等。
其中标记和颜色两种编码只能通过视觉辨认,操作方式编码需用操作时的动觉反馈来加以辨认。
其余编码既可通过视觉也可通过动觉和触觉来加以辨认。
设计的基本要求是:(1)所用代码是可觉察和可辨认的;(2)所用代码在概念上兼容;(3)尽可能采用标准化代码。
控制器阻力(resistance of controls):控制器具有的阻止控制运动和偶发启动或阻止控制运动变化的力。
主要有:静摩擦和滑动摩擦、弹性阻力、黏滞阻尼、惯性。
在平面上滑动或绕轴移动的控制器都具有不同程度的静摩擦和滑动摩擦。
(1)静摩擦力阻止初始运动,可引起略微的延时。
(2)弹性阻力一般由控制器内所装的弹簧产生。
其优点在于:弹性大小随位移而变化,可作为控制操作反馈源;当操作员松手时能使控制器自动返回零位,可用于瞬间触发键或“操作员失知键”;其阻力方向向着零位,有助于识别零位;若零位设置足够的阻力,可使操作员将手或脚放在控制器上而不启动。
其缺点是操作时不能松手。
(3)黏滞阻尼用于液压门控制系统。
名词解释:1.工程心理学: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。
有人把人机系统概念扩大为人-机-环境系统。
这里说的“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。
2.人机系统:在劳动或工作中,人与他使用的机器以一定的方式互相结合而构成的系统,称为人机系统。
3.人机界面:控制器、加工器或运算器、显示器是机器系统的三个环节。
机器和人通过控制器、显示器进行信息交换,人们把它们叫做人机接口或人机界面。
4.信息模型:人从显示器中所感知的不是被控对象本身,而是代表被控对象变化状态的符号、标记或图像,显示器上所呈现的这些符号、标志、图像等叫做“信息模型”。
5.观念模型:人感知到信息模型后,就要对它进行解析或译码,即在大脑中把它转化成被控对象状态的映象,这种映象叫做“观念模型”。
6.目标模型:人对机器进行控制或调整,是为了使它按照预期目标运转。
大脑中以映象形式存在的预期目标称为“目标模型”。
7. 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。
8.信度:指研究中所使用的工具的可靠性,即它是否可以稳定地反映某种心理特征的能力。
心理学研究中常用的度有三种:重测信度、复本信度、分半信度。
9.效度: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。
效度有三种:内容效度、预测效度、构想效度。
10.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。
11.模拟研究: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。
12.感受性:感觉器官对适宜刺激的感觉能力。
13.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。
14.知觉:是指在人的大脑中对客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的的综合的整体的映像。
知觉的特性:整体性、理解性、恒常性、选择性。
15.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。
16.触觉:是微弱的机械刺激触及了皮肤浅层的触觉感受器而引起的,而压觉是较强的机械刺激引起皮肤深部组织变形而产生的感觉,由于两者性质上类似,通常称为触压觉。
17.信息传递率:人在单位时间内所能传递的信息量,叫做人的,也称人的通道容量。
18.心理不应期: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19. 反应时:从刺激呈现至反应动作完成的时间。
它包括潜伏反应时和运动时间。
潜伏反应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。
反应时按反应的类型可分为:简单反应时:指只有一种刺激并只触发一种反应;选择反应时:指有若干种刺激,不同的刺激触发不同的反应;辨别反应时:指有若干种刺激,但只需对其中一种刺激作出反应20.追踪:指人在系统控制中为达到预定目的,不断调节自己的控制反应,使系统输出与输入相匹配,或将它们之间的误差减到最小的过程。
追踪是一种连续的控制活动,它往往需要高度的心理运动能力。
21.尾随显示:在尾随显示上,靶子和受控元素都能移动,它们表明了自己的位置和彼此的关系。
操作者能直接看到指令输入与系统输出的实际状态,也可以看到它们的误差。
操作者的作用就是操纵控制器使输出与输入一致。
22.补偿显示:在补偿显示上,靶子与受控元素中有一个是固定的,另一个作相对移动,一般是固定靶子作为参照物,它们之间的差异代表误差。
操作者只能看到系统输出与指令输入的差异,他的作用就是操纵控制器消除误差,或将误差减至最小。
23.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。
24.警戒下降:当要求对不常出现的不确定性目标保持注意时,保持注意的能力就会随时间的持续而下降,这个现象叫做警戒下降。
25.警戒:是对一个不确定的目标持续保持注意的状态。
26.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。
27.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。
符合群体习惯的机械工具,可使作业者提高工作效率,减少操作错误。
群体习惯的研究,在人机工程学中占有重要的位置。
28.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。
29. PSI周期: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。
这三种生理节律合称为PST周期。
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。
30.人的可靠性:在规定的最小限度内,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。
31.常态决策模型:又称效用,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。
32.期望效用理论:认为任何一种决策均是类似于一种“博弈”形式的决策,每一个选择项均有一个或多个与之有关的结果的价值和概率;还认为,一个选择项的总价值是每个结果的价值与它的概率的乘积。
33.主观期望效用理论:认为每个结果都是期望概率与其价值概率的乘积。
但是,这个价值成分是主观的,依赖于个体差异。
每个结果都对每个个体有一些价值或“效用”。
每个人的每一次选择都与一个或更多的结果相联系,每个结果都有一个相应的概率与一些主观的效用。
34.描述性决策模型:特沃斯基和卡纳曼发现,决策的改变依赖于决策问题是如何呈现的。
35.框架效应:由呈现方式不同而导致的决策上的变化被称作框架效应。
36.启发式:人们的决策只依赖于简单的,不完全的选择性就可以了。
为了简单起见,他们通常都把这种描述模型称为“启发式”。
37.满意决策: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。
38.决策表:通常都列举了一些可能的结果、概率和每项行动的效用。
决策者输入期望概率和效价,通过计算每个选项的平均期望效价,得到一个较为理性的决策。
39.决策树:在代表能够导致一系列的决定和可能结果。
每个分支点是决策可能选择项的表征。
40.专家系统:决策辅助系统大量使用了新技术的计算功能。
41.情景意识: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,也必须将它们应用到现实生活的情景中,这个过程称做“情景评价”或“情景意识(SA)”。
42.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:反映某种变量的近似值、变化趋势、读数方向或其它性质变化的显示量。
43.荧光屏显示器(CRT):是利用阴极射线管显示视觉信息的装置。
44.离散控制器:只能用来调节有限的几种确定状态,它们可完成启动、离散位调或数据输入的功能。
45.连续控制器:能用来调节一个连续体中的任何值,可完成数量调节和连续控制的功能。
46.用户友好性:指用户操作使用系统时主观操作的复杂性,例如,主观操作复杂性越低,系统越容易被使用,说明系统的用户友好性越好。
47.用户模型:用来描述用户的特性,描述用户对系统的期望与要求。
48.设计者模型:是设计者为设计系统及其界面的目的而建立的,表示用户特性的设计者模型,它是设计者认为用户头脑中有什么想法的模型,即设计者所理解的用户对系统的期望。
49.用户需求:是用户对所购买、使用的计算机系统提出的各种要求,它集中反映了用户对软件产品的期望。
用户需求应该包含功能需求和使用需求两方面。
①功能需求:用户要求系统所应具备的性能和功能。
②使用需求:是用户要求系统所应具备的可使用性、易使用性。
50.人机交互作用:人机交互作用的过程要受到疲劳、应激、心理负荷、焦虑的影响。
因此要把普通的人的因素原则应用到界面设计上。
51. GOMS模型:目标(Goals)、操作(Operators)、方法(M ethods)、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。
52.事故倾向:就是所有决定事故因素的总体。
事故倾向性:是在危险性相同的条件下,决定个人间的事故率差异的人格因素。
53. 警戒性:又称为30分钟效应。
指人在觉醒状态下,注意力高度集中于某一事物时,在30分钟内,人能表现出良好的警戒性。
30分钟后,人捕捉信号的能力明显下降的现象。
54.工作负荷:是指人体在单位时间内承受的工作量,它是评价人机系统的一项重要指标。
55.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。
56.心理负荷:单位时间内人体承受的心理活动工作量。
心理负荷的主要成分有:①个体加工的信息:个体加工信息的速率,即决策的速率和决策的难度②情绪上负荷:个体所体验到的应激和紧张的主观感觉。
简答题:1.怎样解决好人—机—环境三者的关系: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与训练,使操作者适应机器与环境的问题。
2.工程心理学的特点:研究人机系统中的人的行为特点和工作效能。
研究如何将人的数据资料,在人机环境系统设计中的有效应用。
以实验心理学和认知心理学的理论和方法为基础。
3.工程心理学研究的主要内容:①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。
工程心理学侧重于从工程技术设计的角度对身心因素进行研究。
②人机相互作用过程和人机界面的设计要求。
人机信息交换的效率,在很大程度上,取决于显示器与控制器同人的感觉器官和运动器官的匹配程度。
工程心理学为各类显示装置与控制装置的设计,提供心理学的原则和人机匹配的参数。
③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,都会对操作人员的工作效率与系统的安全发生影响。
④工作环境的要求。
异常因素包括超重、失重、高压、低压、缺氧等情况。
⑤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。