石河子大学：《人机工程学》课程教学资源（PPT课件）第十章 脑力工作负荷

第十章) 脑力工作负荷

第十章 脑力工作负荷

第一节脑力负荷定义及影响因素 脑力负荷定义 脑力负荷是一个多维概念，它涉及到工作要求，时间压力， 操作者的能力和努力程度，行为表现和其他许多因素。下面是几 种具有代表性的定义。 (1)脑力负荷是人在工作时的信息处理速度，即决策速度和 决策的困难程度。 (2)脑力负荷是人在工作时所占用的脑力资源的程度，即脑 力负荷与人在工作时所剩余的能力是负相关的。 (③)脑力负荷是人在工作中感受到的工作压力的大小，即脑 力负荷与工作时感到的压力是相关的。 (4)脑力负荷是人在工作中的繁忙程度，即操作人员在执行 脑力工作时实际有多忙

第一节 脑力负荷定义及影响因素 一、脑力负荷定义 脑力负荷是一个多维概念，它涉及到工作要求，时间压力， 操作者的能力和努力程度，行为表现和其他许多因素。下面是几 种具有代表性的定义。 (1)脑力负荷是人在工作时的信息处理速度，即决策速度和 决策的困难程度。 (2)脑力负荷是人在工作时所占用的脑力资源的程度，即脑 力负荷与人在工作时所剩余的能力是负相关的。 (3)脑力负荷是人在工作中感受到的工作压力的大小，即脑 力负荷与工作时感到的压力是相关的。 (4)脑力负荷是人在工作中的繁忙程度，即操作人员在执行 脑力工作时实际有多忙

第一节 脑力负荷定义及影响因素 脑力负荷定义 本书中，将脑力负荷定义为反映工作时人的信息处理系统 被使用程度的指标。脑力负荷与人的闲置未用的信息处理能力之 和就是人的信息处理能力。人的闲置未用的信息处理系统与人的 信息处理能力、工作任务对人的要求、人工作时的努力程度等有 关，因而脑力负荷也与这些因素有关。 二、脑力负荷的影响因素 工作内容、人的能力及人的业绩对脑力负荷的测量有着十 分重要的影响。 (1)工作内容。工作内容对脑力负荷有直接影响。在其他条 件不变的情况下，工作内容越多，越复杂，操作人员所承受的脑 力负荷就越高

第一节 脑力负荷定义及影响因素 一、脑力负荷定义 本书中，将脑力负荷定义为反映工作时人的信息处理系统 被使用程度的指标。脑力负荷与人的闲置未用的信息处理能力之 和就是人的信息处理能力。人的闲置未用的信息处理系统与人的 信息处理能力、工作任务对人的要求、人工作时的努力程度等有 关，因而脑力负荷也与这些因素有关。 二、脑力负荷的影响因素 工作内容、人的能力及人的业绩对脑力负荷的测量有着十 分重要的影响。 （1）工作内容。工作内容对脑力负荷有直接影响。在其他条 件不变的情况下，工作内容越多，越复杂，操作人员所承受的脑 力负荷就越高

第一节脑力负荷定义及影响因素 二、 脑力负荷的影响因素 (2)人的能力。在脑力劳动中，个体之间的脑力劳动能力存 在差异，干同样的王作，能力越大的人脑力负荷越低，能力越小 的人脑力负荷越高。 (3)人的业绩（绩效）。脑力负荷的适当与否对系统的绩效、 操作者的满意感以及安全和健康均有很大的影响。许多研究发现， 工作绩效与脑力负荷强度存在明显的依赖关系，图10-2为工作 绩效与脑力负荷强度的关系模型。 “好” 操作效绩 “差” TK>T 低 脑力负荷高

第一节 脑力负荷定义及影响因素 二、脑力负荷的影响因素 （2）人的能力。在脑力劳动中，个体之间的脑力劳动能力存 在差异，干同样的王作，能力越大的人脑力负荷越低，能力越小 的人脑力负荷越高。 （3）人的业绩（绩效）。脑力负荷的适当与否对系统的绩效、 操作者的满意感以及安全和健康均有很大的影响。许多研究发现， 工作绩效与脑力负荷强度存在明显的依赖关系，图10-2为工作 绩效与脑力负荷强度的关系模型。 低 脑力负荷 高

第二节 脑力负荷的测量方法 脑力负荷测量方法，按其特点和使用范围可分为四类，即主 观评价法；主任务测量法；辅助任务测量法；生理测量法。 一、主观评价法 (一)主观评价法及其特点 主观评价法是最流行也是最简单的脑力负荷评价方法。该方 法要求系统操作者陈述特定操作过程中的脑力负荷体验，或根据脑 力负荷体验对操作活动进行难度顺序的排列。它具有以下特点： (1)主观评价是脑力负荷评价中唯一的直接评价方法。 (2)主观评价一般在事后进行，不会对主操作产生干扰。 （3)主观评价一般使用统一的评定维度，不同情境的负荷评价 结果可相互比较。 (4)使用简单、省时

第二节 脑力负荷的测量方法 脑力负荷测量方法，按其特点和使用范围可分为四类，即主 观评价法；主任务测量法；辅助任务测量法；生理测量法。 一、主观评价法 （一）主观评价法及其特点 主观评价法是最流行也是最简单的脑力负荷评价方法。该方 法要求系统操作者陈述特定操作过程中的脑力负荷体验，或根据脑 力负荷体验对操作活动进行难度顺序的排列。它具有以下特点： （1）主观评价是脑力负荷评价中唯一的直接评价方法。 （2）主观评价一般在事后进行，不会对主操作产生干扰。 （3）主观评价一般使用统一的评定维度，不同情境的负荷评价 结 果可相互比较。 （4）使用简单、省时

第二节 脑力负荷的测量方法 主观评价法 (二)主观评价法分类 脑力负荷主观评定技术有多种类型。最常见的有古柏一哈柏 (Cooper-Harper)评价法、主观负荷评价法(SWAT量表)、 NASA-TLX:量表等。 (三)主观评价法的缺陷 (1)评价结果有偏差。 (2)评价结果容易混淆。 (3)方法应用存在局限性。 (4)方法敏感性存在特异性

第二节 脑力负荷的测量方法 一、主观评价法 （二）主观评价法分类 脑力负荷主观评定技术有多种类型。最常见的有古柏一哈柏 (Cooper-Harper)评价法、主观负荷评价法（SWAT量表）、 NASA—TLX量表等。 （三）主观评价法的缺陷 （1）评价结果有偏差。 （2）评价结果容易混淆。 （3）方法应用存在局限性。 （4）方法敏感性存在特异性

第二节 脑力负荷的测量方法 二、 主任务测量方法 人员在工作时的业绩指标来判断这项工作给操作人员带来的脑 力负荷。主任务测量法可以分为两大类，一类是单指标测量法，一 类是多指标测量法。 (一)单指标测量法 单指标测量法就是用一个业绩指标来推断脑力负荷。在使用单 指标测量法时，指标选择的好坏对脑力负荷的测量成功与否有着决 定性的作用。 人们已进行过许多用单项业绩指标来测量脑力负荷的研究，在 这些研究中主要是用错误或时间延迟作为业绩指标

第二节 脑力负荷的测量方法 二、主任务测量方法 人员在工作时的业绩指标来判断这项工作给操作人员带来的脑 力负荷。主任务测量法可以分为两大类，一类是单指标测量法，一 类是多指标测量法。 （一）单指标测量法 单指标测量法就是用一个业绩指标来推断脑力负荷。在使用单 指标测量法时，指标选择的好坏对脑力负荷的测量成功与否有着决 定性的作用。 人们已进行过许多用单项业绩指标来测量脑力负荷的研究，在 这些研究中主要是用错误或时间延迟作为业绩指标

第二节) 脑力负荷的测量方法 主任务测量方法 (二)多指标测量法 用多个业绩指标来测量脑力负荷是希望通过多个指标的比较和 结合减小测量的误差，另外可以通过多个指标来找出脑力负荷产生 的原因，这样也可提高测量的精度。 主任务测量法存在两个问题。其一，各种操作性质各不相同，不 可能提出一种广泛适用的绩效参数，因此各操作之间的脑力负荷状况 无法进行比较。其二，根据资源理论，当操作要求资源小于操作能力 时，虽然工作负荷的增加会引起剩余资源的减少，但主任务绩效由于 得到充足资源的供应而并不出现下降，在这种情况下主任务绩效对工 作负荷的变化不敏感

第二节 脑力负荷的测量方法 二、主任务测量方法 （二）多指标测量法 用多个业绩指标来测量脑力负荷是希望通过多个指标的比较和 结合减小测量的误差，另外可以通过多个指标来找出脑力负荷产生 的原因，这样也可提高测量的精度。 主任务测量法存在两个问题。其一，各种操作性质各不相同，不 可能提出一种广泛适用的绩效参数，因此各操作之间的脑力负荷状况 无法进行比较。其二，根据资源理论，当操作要求资源小于操作能力 时，虽然工作负荷的增加会引起剩余资源的减少，但主任务绩效由于 得到充足资源的供应而并不出现下降，在这种情况下主任务绩效对工 作负荷的变化不敏感

第二节 脑力负荷的测量方法 三、辅助任务测量法 (一)辅助任务测量法的原理 应用辅助任务测量法时，操作人员被要求同时做两件工作。操 作人员把主要精力放在主任务上。当他有多余的能力时，尽量做辅 助任务。主任务的脑力负荷是通过辅助任务的表现来进行的。主任 务脑力负荷越大，剩余资源越少，操作者从事辅助任务的能力就越 弱。 用辅助任务法测量脑力负荷一般分两步。第一步为测量单独做 辅助任务时的业绩指标；第二步则在做主任务的同时，在不影响主 任务的情况下尽量做辅助任务

第二节 脑力负荷的测量方法 三、辅助任务测量法 (一)辅助任务测量法的原理 应用辅助任务测量法时，操作人员被要求同时做两件工作。操 作人员把主要精力放在主任务上。当他有多余的能力时，尽量做辅 助任务。主任务的脑力负荷是通过辅助任务的表现来进行的。主任 务脑力负荷越大，剩余资源越少，操作者从事辅助任务的能力就越 弱。 用辅助任务法测量脑力负荷一般分两步。第一步为测量单独做 辅助任务时的业绩指标；第二步则在做主任务的同时，在不影响主 任务的情况下尽量做辅助任务

第二节) 脑力负荷的测量方法 三、 辅助任务测量法 (二)辅助任务的种类 辅助任务必须满足这样几个条件。第一，它必须是可以细分的； 第二，它必须与主任务使用相同的资源；第三，必须对主任务没有 干扰或干扰很小。由于不同的任务使用不同的资源，因而使得可使 用的辅助任务也有很大的不同，下面是常用的辅助任务。 (1)选择反应。 (2)追踪。 (3)监视。 (4)记忆。 (⑤)脑力计算。 (6)复述。 (7)简单反应

第二节 脑力负荷的测量方法 三、辅助任务测量法 (二) 辅助任务的种类 辅助任务必须满足这样几个条件。第一，它必须是可以细分的； 第二，它必须与主任务使用相同的资源；第三，必须对主任务没有 干扰或干扰很小。由于不同的任务使用不同的资源，因而使得可使 用的辅助任务也有很大的不同，下面是常用的辅助任务。 （1）选择反应。 (2)追踪。 (3)监视。 (4)记忆。 (5)脑力计算。 (6)复述。 (7)简单反应