第10章 脑力负荷修改

（1）古柏一哈柏提出主要目的：用于评价飞机驾驶难易程度的一种方 法，用于飞机操纵特性的评定。
（2）建立依据：基于飞行员工作负荷与操纵质量直接相关的假设。 （3）具体方法：把飞机驾驶的难易程度分为10个等级，飞机驾驶员 在驾驶飞机之后，根据自己的感觉，对照各种困难程度的定义，给出 自己对这种飞机的评价。 表10-1为Cooper-Harper方法的分级方法。
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几乎从未有空余时 需要十分努力和聚精 间，各项活动之间 会 神 。 工 作 内 容 十 分 冲突不断 复杂，要求集中注意 力
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第二节 脑力负荷的测量(评价)方法


2）使用方法
三个因素及每个因素的三个状态，共形成3×3×3=27个脑力负荷水平。 这27个脑力负荷水平被定义为在0～100之间。 在三个因素都为1时，其脑力负荷对应的水平为0，当三个因素都为3 时，脑力负荷水平为100。 其他情况下的脑力负荷的确定方法为：用27张卡片分别代表27种情 况，操作人员首先对这27张卡片根据自己的主观观点进行排序，然后 研究人员根据数学中的合成分析方法把这27种情况分别与0～100之 间的某一点对应起来，如(1，1，1)对应于 0；(1，2，1)对应于15.2 等。 操作人员完成某一任务后给出这项任务的时间负荷、努力程度、压力 负荷的程度，根据这三个指标就可以确定脑力负荷的状态，然后根据 前面确定的对应表查出脑力负荷的对应值。
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中度的、客观的不足
非常明显但可忍的不足 严重的缺陷 严重的缺陷 严重的缺陷 严重的缺陷
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为了达到要求需要相当的努力
为达到合格的驾驶需非常大努力 要达到合格的驾驶，需要驾驶员最大 的努力，飞机是否可控不是问题 为控制飞机就需要相当大的努力 为了控制飞机需要非常大的努力 如不改进，飞机驾驶时可能失控
(1)单一变量评价方法
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第二节 脑力负荷的测量(评价)方法
（2）主观负荷评价法（ Subjective Workload Assessment Technique）—— SWAT法
SWAT法是美国空军开发的，由Reid等人建立。
1）主要考虑因素
Reid等人对脑力负荷的影响因素进行了系统的调查，经过必要的归纳 和整理，认为脑力负荷可以看作是时间负荷、压力负荷和努力程度等3个 要素的结合。每个因素又被分为1、2、3三级，SWAT描述的变量及水平 如表10-2所示。
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第二节 脑力负荷的测量(评价)方法
在60年代后期，美国空军用Cooper—Harper方法评价新式飞机操 作的难易程度取得了很大的成功。 由于飞机操作的难易程度与脑力负荷是极为相关的，后来，人们 对Cooper—Harper方法进行了改进，把评价表中的飞机驾驶困难程度 改为工作的困难程度，使之适合评价一般任务的脑力负荷。
与工作时感到的压力是相关的。（感受压力）
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。 （行为表现）
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第一节 脑力负荷定义及其影响因素
（3）脑力负荷定义归纳（教材中的定义）
脑力负荷：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+人的闲置未用的信息处理能力=人的信息处理能力
Wiley Interscience期刊数据库 ARL全文期刊与报纸数据库 美国计算机协会ACM数据库 – ―脑力负荷”，“Mental Workload‖；脑力劳动，
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检索关键词
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“Mental Work‖
近20年脑力负荷评价研究文献数量
脑力负荷研究文献趋势 40 35 30 25 20 15 10 5 0
– 国外学者：Moray N，T.B.Sheridan，Reid GB，Juergen Sauer，
O‗Donnell RD，Young MS and Stanton NA，Guillermo M (墨西哥大学)， Hwa S. Jung，B.S. Moon，Shinji Miyake，Kilseop Ryu 等
第十章 脑力工作负荷
主要内容
脑力负荷的定义及影响因素 脑力负荷评价方法 脑力负荷预测方法 应激 脑力疲劳及其消除
案例：肥胖青少年脑力作业后注意能力变化特点
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第一节 脑力负荷定义及其影响因素

脑力负荷研究背景

现代人机系统
– – – 体力劳动 脑力劳动： 操作型作业 知识型作业
（TR—操作在客观
要求的时间
TA--操作者实际提
供的时间）
反映操作要求强度
低 脑力负荷 高
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第二节 脑力负荷的测量(评价)方法

脑力负荷评价研究文献来源

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中国学术期刊全文数据库
–
–
中国优秀硕博士论文全文数据库
Elsevier Science期刊
–
– – –
Springer Link全文数据库
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第二节 脑力负荷的测量(评价)方法


3）SWAT的优缺点
优点 运用了数学分析方法对操作人员给出的27种情况的排序数据进行了数 学处理，这样使得到的数据比简单的把27个点平均地确定在0～100 之间更可靠些。 缺点 对27种情况进行排序，不仅需要相当的时间，而且排序的准确性也很 难保证。因此应用起来较难。
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第二节 脑力负荷的测量(评价)方法
（二）主观评价法及其特点
（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。 数据收集与分析容易。
文献数量
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80
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学术期刊 elsevier
学位论文 年份 spinglink
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06
中文 ACM
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脑力负荷研究文献趋势图
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国内外主要期刊和相关学者

– 国内刊物：《人类工效学》《系统工程学报》《工业工程与管理》《工业 工程》《心理学报》《研究与发展管理》《中国航空航天医学杂志》《航天 医学与医学工程》《航空军医》《中华劳动卫生职业病杂志》《中国心理卫 生杂志》《中国临床心理学杂志》，以及各大学学报。 – 国内学者：廖建桥（华中科技大学管理学院）、董明清 （第四军医大学航 空心理学）、袁修干和柳忠起（北京航空航天大学） 、朱祖祥和张智君（杭 州大学心理系）、刘宝善（空军航空医学研究所）、王东光（中国民航飞行 学院航行系）、苗丹民 （第四军医大学空军医学系）、文治洪（第四军医大 学航空航天医学系）、韩东旭（航空医学工程研究所）、肖元梅（四川大学 华西公共卫生学院）等
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第二节 脑力负荷的测量(评价)方法
-----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
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。

越高。
（3）人的努力、认真程度。对脑力负荷影响表现为两个方面，不确定。
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第一节 脑力负荷定义及其影响因素

人的业绩与脑力负荷的关系。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。下图为工作绩效 与 脑力负荷强度的关系模型。（TR—客观要求，TA操作者实际达 到）
人的闲置未用的信息处理系统与下列因素有关：
人的信息处理能力 （人的能力水平） 工作任务对人的要求（工作要求） 人工作时的努力程度（努力程度） 因而脑力负荷也与这些因素有关。
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第一节 脑力负荷定义及其影响因素
二、脑力负荷的影响因素
（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（需时间长），越复杂（完成困难），操作人员 所承受的脑力负荷越高。 工作内容 ：时间压力、工作任务的困难程度、工作强度等。 （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， 干同样的工作，能力越大的人脑力负荷越低，能力越小的人脑力负荷
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表10-2 SWAT描述的变量及水平
维度水平 描述 1
时间负荷
努力程度
压力负荷
经常有空余时间， 很少意 识到心 理努力 ，很少出现慌乱、危险、 各项活动之间很少 活 动 几 乎 是 自 动 的 ， 挫折或焦虑，工作易 有冲突或相互干扰 很少或不需注意力 容易适应。 偶尔有空余时间， 各项活动之间经常 出现冲突或相互干 扰 需要一定的努力或集 中注意力。由于不确 定性，不可预见性或 对工作任务不熟悉， 工作中有些复杂 由于慌乱、挫折和焦 虑而产生中等程度的 压力，增加了负荷。 为了保持适当的业绩， 需要相当的努力 由于慌乱、挫折和焦 虑而产生相当高的压 力，需要极高的自我 控制能力和坚定性
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第二节 脑力负荷的测量(评价)方法
（三）主观评价法分类
常见方法：


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。