工程心理学听课笔记

工程心理学”听课笔记第一章概论§1.1工程心理学的研究对象1.工程心理学是二十世纪四十年代后期发展起来的一门新学科。它以人—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。任何人机系统都处于一定的环境之中，人的工作效能和人机关系都受环境因素的影响，因而有人把人机系统的概念扩大为人—机—环境系统。“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。工程心理学—人类工程学—人类因素学—人类因素工程学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。从事工程心理学的研究，必须熟悉心理学的理论和方法。2.怎样解决好人—机—环境三者之间的关系？首先必须对人在系统中的地位有一个正确的认识。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和训练，使操作者适应机器与环境的问题。§1.2工程心理学的内容1.工程心理学的主要内容：⑴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。要处理好这两方面的关系，就要对人的身心特点，特别是对人在各种情况下的工作能力和行为特点进行研究。⑵人机相互作用过程和人机界面的设计要求。在人机系统中，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。⑶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，都会地操作人员的工作效率与系统的安全发生影响。⑷工作环境的要求。异常因素包括超重、失重、高压、低压、缺氧的情况。⑸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。§1.3工程心理学的作用1.工程心理学的作用：⑴提高效率。人机系统的效率不仅取决于人或机器各自的效率，同时也依赖于人、机、环境三者的配合和协调。⑵防止事故、保障安全。⑶创造健康和舒适的工作条件。健康舒适是评价生活、工作质量的重要内容。随着社会的进步，人们对身心健康和舒适度的要求越来越高。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。§1.4人—机—环境系统1.人机系统：在劳动或工作中人与使用的机器以一定的方式相结合而构成的系统，称为人机系统。2.工程心理学研究人机系统的目的：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。3.人机系统按人机连接的方式，可区分为串联式人机系统合并联式人机系统。4.在自动化系统中，人机之间多采取并联的形式。在大型人机系统中，人机之间往往采用串联、并联相结合的方式。5.人机系统还可作闭环系统和开环系统的区分。两者的区别就在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。6.人机系统按人在系统中的作用特点可以区分为三类，即手控式人机系统、机控式人机系统和自动化人机系统。手控式人机系统以人力作为动力源，机器直接受人力驱动而工作，因而在手控系统中，人的活动与作用主要是体力的，整个系统的效率直接取决于人对机具施力的方式和施力的大小。机控式人机系统以电能、化学能等作动力，在这种系统中，人主要是依靠显示器来了解机器的。在自动化人机系统中，机器本身是一个闭环系统，它能自动实现包括信息接受、加工和执行等功能。自动化人机系统也称为监控式人机系统。7.机器的发展会使人的作用变小吗？随着电子计算机的发展和自动化程度的不断提高，现在由人做的工作无疑将来越来越多的由机器去完成，但人的作用不会减少，更不必担心有朝一日会出现机器人统治世界的局面。不管机器的自动化程度多高，它都不可能离开人而独立存在。任何机器都是由人设计和制造出来的，机器运转发生故障时也需要人去维修。机器越复杂，制造和维修过程越需依靠人的智慧。因此机器的发展不会使人的作用变小，人在创造了一种新的机器后，就使自己有可能从这种机器所替代的劳动中解放出来，去从事更重要更富有创造性的工作。人用自己的力量推动着技术的发展，人在推动技术发展的过程中也使自己得到了发展。8.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。人和机器是两种性质不同的系统，但两者在功能上有相似的地方。人和机的活动都包括输入、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，主要是大脑中枢；R表示身体反应。人的眼、耳、鼻、舌、皮肤等是接收刺激输入的器官，称为感觉器官。手、脚、口等是运动反应器官，称为效应器官。9.控制器、加工器或运算器、显示器是机器系统的三个环节。10.人机配合包括两方面的含义：一是人机功能分配；二是人机在构形与性能特点上的匹配。11.机器的优点：①强度大；②速度快；③精度高；④具有某些人所缺少的感受和反应能力；⑤记忆功能；⑥能够长时间地连续工作；⑦能在人无法耐受的环境中工作。12.人的优点：①某些感受能力比较高；②具有补偿的能力；③具有高度的灵活性；④具有多种潜能；⑤具有总结经验，除旧创新的能力；⑥具有主观能动性，因而能成为机器的支配者。13.人机匹配应符合的原则：⑴要选用最有利于发挥人的能力，提高人的操作可靠性的匹配方式，不要为图便宜，或为了容易设计，而选用不利于发挥人的能力特性的匹配方式。⑵匹配方式要有利于使整个系统能够达到最大效率，但要避免对人提出能力所不及的要求。⑶要使人操作起来方便、省力，避免选用在大部分工作时间内，都要求人高度用力的匹配方式。⑷要采用信息流程和信息加工过程自然的、使人容易学习的、差错少的匹配方式。⑸不要采用需要人作高度精密的、频繁的、简单重复或过于单调的、连续不停的、作长时间精确计算的匹配方式。⑹匹配方式要使人认识到，或感到自己的工作很有意义，或很重要，不可把人安排作机器的辅助物，避免使人产生自己的工作是为机器服务的感受。§1.5工程心理学的发展1.FW泰勒被认为是最早对人与工具匹配问题进行科学研究的学者。2.泰勒开创了“时间研究”，与吉尔布瑞斯始创的“动作研究”合称为“动作时间研究”，迈开了劳动心理学和工业心理学研究的第一步。3.闵斯特伯格首先把实验心理学应用于工业生产。用实验心理学的方法为企业选拔、培训工人和改善工作环境。在1912年前后，他出版了《心理学与工业效率》、《心理技术原理》等书。4.心理学对人机关系的研究，大致可以以第二次世界大战为界划分为两个历史阶段：战前是一个阶段，主要是研究解决人对机器的适应问题；战后是一个阶段，主要研究使机器适应人的问题。5.为什么有人称五十年代是工程心理学的“开关—表盘”时代？工程心理学兴起后的最初10年，主要集中于研究开关、按钮、操纵杆等控制器和表盘指针式仪表设计中的人的因素的问题，特别是研究仪表、控制器与人的感知觉特性及手足运动器官的反应特性相适应的问题。因而有人称五十年代是工程心理学的“开关—表盘”时代。6.在现代大型人机系统中，人由操作者转为监控者，人的体力负荷减轻，心理负荷增大，系统对人的感知运动要求降低，对思维决策能力的要求提高，人机间的信息交换由机械式转变为对话式。7.二十世纪三十年代，清华大学开设了工业心理学课程。《工业心理学概观》（陈立，1935）是我国最早系统介绍工业心理学的著作。8.简述与信息高速公路有关的工程心理学研究。⑴人—计算机界面的研究；⑵对语言理解过程和知识组织方式的研究；⑶对人的视、听注意分配和信息综合特征的研究；⑷远距离配合工作的信息加工的特征，以及不同技术手段的应用，对这类工作的影响。第二章工程心理学的研究方法科学研究就是在搜集材料、分析材料的基础上探索事物发展规律的过程，这一过程的最终目的，就是寻找事物之间的因果关系，并进而对事物的发展加以预测与控制。在科学研究中，搜集材料的时候有三个问题需要注意：搜集什么材料？用什么方法搜集？想什么人搜集？对第一个问题的回答要根据研究的目的而定。§2.1研究方法概述1.变量是心理学研究中的基本概念，其包括：自变量-可以由人加以控制；因变量-随着自变量的变化而变化。2.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。在工程心理学的研究中，我们往往需要先对一些行为变量定性，然后在定性的基础上作定量的比较。3.在工程心理学研究中，除了自变量和因变量有时还会遇到控制变量-在实际的研究中我们往往对一些变量加以控制，试图使它的影响在不同的情境中变得恒定，从而在对结果进行分析的时候，可以去除这些因素的影响。4.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。5.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、负相关和零相关。6.在心理学研究中，两个变量之间相关的程度经常是用相关系数来衡量的，它的变化范围是-1.0∽+1.0，相关系数的绝对值越大，表明变量之间的相关程度越大。7.信度是指研究中所使用的工具（比如一个量表或是一个问卷）的可靠性，即它是否可以稳定地反映某种心理特征的能力。8.信度的种类包括：⑴重测信度。用同一个测验两次施测于相同的被试，两次结果的关联程度，相关越大，测验的信度越高。⑵复本信度。用两个等同的测验或一个测验的平行复本施测于同一组被试，被试两次测验得分的相关系数就是复本信度。⑶分半信度。用某个测验对被试加以施测，把测验分成对等的两部分（比如奇数和偶数题目），求这两部分得分的相关，这样计算出来的信度叫分半信度。9.效度是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。10.效度的种类包括：⑴内容效度。测验所涵盖的内容能在多大程度上测量到所要测定的心理特征，涵盖的范围越广，内容效度越高。⑵预测效度。用测验的结果去预测被试今后实际绩效的程度，预测效度越高，这种预测就越准确。⑶构想效度。测验结果与某种理论构思或概念相符合的程度。§2.2观察与实验研究1.观察是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。2.科学的观察与常识的观察的区别：科学观察是有目的、有计划的行为；常识观察往往是随机性的。3.观察的分类：⑴直接观察。直接观察以人的感官对客观对象的直接感知为基础。⑵间接观察。人借助仪器或其他手段的观察叫做间接观察。4.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，正是因为有控制，使得实验法在解释变量之间的因果关系方面比其他方法更有效。5.实验法的两个最基本的要求：⑴随机分配被试。实验中试验组和控制组的被试必须是随机分配的，这样做的目的是要克服由于被试的不均等性而引起的结果差异。⑵对变量有控制。对变量加以控制是试验研究最重要的特色，只有控制了影响实验结果的各种变量，实验法才能更好的找到自变量与因变量之间的因果关系。6.实验法的特性：⑴主动性。它不必像观察法那样被动的等待观察现象的出现，可以按照研究者的需要主动地引起所研究的现象。⑵准确性。实验研究可以排除其他无关因素对自变量和因变量之间关系的干扰，使人们对所研究的事物或现象之间的因果关系有更清楚完整的认识。⑶重复验证性。实验研究产生的现象可以重复产生，供人们反复观测验证。由于可以反复验证，因此实验法具有较高的内部效度，即一种现象在同样的条件下被反复验证的可能性大。7.影响实验效果的干扰因素包括：①环境因素；②主试因素；③被试因素；④测量方法与仪器方面的因素。8.最大原则：在研究中对自变量的控制要遵循“最大原则”，即使自变量的变化范围尽量增大，只有自变量变化范围大，才能更容易的看出它与因变量