工程心理学的研究方法

（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。

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。

工程心理学笔记第一章概论第一节工程心理学的研究对象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。

“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。

2.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。

3.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。

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。

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。

第二节工程心理学研究的主要内容1.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。

2.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。

第三节工程心理学的作用1.提高效率：人机系统的效率不仅取决于人或机各自的效率，同时也依赖于人、机、环境三者的配合和协调。

2. 创造健康和舒适的工作条件：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。

制订工效学标准、安全标准、劳动卫生标准提供科学依据。

工效学标准通常规定的是最低要求，制定和实现标准，只是为了保障安全和健康。

第四节人－机－环境系统1.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。

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。

第二章工程心理学的研究方法1.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。

2.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。

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，两个变量之间的变化方向一致;负相关，两个变量之间的变化方向相反;零相关，两个变量之间没有系统的关联，互不影响。

3.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。

4.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。

5.观察：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。

观察有两种：直接观察和间接观察。

直接观察：以人的感官对客观对象的直接感知为基础。

间接观察：人们借助仪器或其他手段的观察叫做间接观察。

6.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。

7.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。

工程心理学的准实验设计有以下三种：①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。

②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则不接受实验处理。

③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。

工程心理学内容概要（第一部分）工程心理学是以人—机—环境系统为对象，研究系统中人的行为及其与机器和环境相互作用的特点的工业心理学分支。

它的目的是使工程技术设计与人的身心特点相匹配，从而提高系统效率、保障人机安全，并使人在系统中能够有效而舒适的工作。

人—机—环境系统是多学科研究的问题。

从事这方面工作的有心理学家，生理学家、人体测量学家、医生、工程师等。

在不同的国家或来自不同学科的专家往往使用不同的名称。

中国、美国、和苏联等的心理学界多称“工程心理学”，美国还使用“人类工程学”、“人的因素工程学”等名称；西欧各国则普遍称“工效学”。

来自不同学科的专家在研究内容上也各有侧重：工程心理学家强调研究系统中人的行为和身心功能特点，为系统设计提供有关人的数据；而工效学家或人的因素工程学家则侧重于研究把有关人的数据应用于系统设计。

使人适应机器的要求，是20世纪40年代以前人机关系研究的基本特点，工程师设计机器往往只着眼于机械力学性能的改进，很少考虑使用者的要求；心理学家的工作也局限于为现成的机器选拔和训练操作人员。

在第二次世界大战期间，由于武器性能和复杂性大大提高，即使经过选拔和训练的操作人员也很难适应，由此发生了许多机毁人亡或误击目标事故。

这便迫使人们去重新审查装备的设计，并促使人们认识到机器和操作者是一个整体，武器只有与使用者的身心特点匹配时才能安全而有效地发挥作用。

由这种认识出发，又提出了人机系统的概念。

这样，人们开始了从主要研究由人适应机器转向研究使机器适应人的阶段，由此形成了工程心理学这门学科。

40年代和50年代初期，工程心理学家主要研究指针式仪表和开关按钮设计中的人机匹配问题，因此有人把这一时期称为工程心理学发展中的“开关和表盘”时代。

50年代以后，由于控制论和信息论的影响，工程心理学采用信息接收、传输、加工、反馈、信道容量、系统控制等概念分析人和机器的相互作用过程，使人机系统的概念得到进一步的发展。

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。