人因工程学第10章脑力工作负荷PPT资料61页
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人因工程(蔡启明,余臻,庄长远编著)PPT模板
15.6人机系 统的失效树 分析评价法
15.4人机系 统评价分析
法
15.5人机系 统安全性设
计
15.1人机系 统设计的概
念
15.2人机系 统总体设计
程序
15.3人机系 统总体设计
方法
18
参考文献
参考文献
感 谢 聆 听
08
第6章环境照明
第6章环境照明
6.1光的物理特性 6.2光的基本物理量 6.3环境照明对作业的影响 6.4环境照明的设计
09
第7章声音环境
第7章声音环境
7.1声的基本概念 7.2声的物理度量 7.3噪声的来源与影响 7.4噪声的评价指标与控制
10
第8章色彩调节
第8章色彩调节
8.1颜色与色觉 8.2颜色表示法 8.3颜色对人的影响 8.4色彩的应用
06
第4章作业能力与作业疲劳
第4章作 业能力与 作业疲劳
4.1作业能力的动态分析 4.2作业疲劳及其测定 4.3疲劳对人体与工作的影响 4.4提高作业能力和降低疲劳的措施
07
第5章劳动环境与微气候
第5章劳动环境与 微气候
5.1微气候的若干条件及其相互 关系 5.2人体与微气候条件的感受与 评价 5.3微气候条件对人体的影响 5.4改善微气候条件的措施
11
第9章气体环境
Hale Waihona Puke 第9章气体环境9.1空气中污染物的由来及其与 人体的关系 9.2空气污染物的检测 9.3空气有毒物质对人体的危害 9.4大气卫生标准与防污染途径
12
第10章振动环境
第10章振动环境
10.1生产性振动的来源与测量 10.2生产性振动的危害 10.3生产性振动的防治
人因工程 08脑力负荷
篇章总汇总论☐第1章人因工程概述☐第2章人因工程的研究方法与工具基础篇☐第3章人体测量☐第4章人体生理特性☐第5章人的心理认知特征☐第6章人的信息处理☐第7章人的作业环境应用篇☐第8章作业空间设计☐第9章肌肉骨骼失调及其预防☐第10章脑力负荷与脑力工作绩效提升☐第11章人机界面设计扩展篇☐第12章可用性☐第13章安全性⏹第一节脑力负荷定义及影响因素⏹第二节脑力负荷的测量方法⏹第三节脑力负荷预测方法⏹第四节应激⏹第五节脑力疲劳及其消除脑力工作负荷第一节脑力负荷定义及影响因素一、脑力负荷定义mental workload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。
心理负荷、精神负荷、脑负荷、脑力负担(1)脑力负荷是人在工作时的信息处理速度。
(2)脑力负荷是人在工作时所占用的脑力资源的程度。
(3)脑力负荷是人在工作中感受到的工作压力的大小。
(4)脑力负荷是人在工作中的繁忙程度。
第一节脑力负荷定义及影响因素•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（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。
时间压力、困难程度、工作强度（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越高。
努力程度（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。
检验、飞机调度、驾驶脑力负荷与工作绩效的关系“三阶段”模式第二节脑力负荷的测量方法•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。
人因工程学ppt课件
早期 ——使人适应已有 的机器
• 泰勒、吉尔布雷斯：动作与 时间研究
• 一战期间，美军培训选拔人 员来操纵飞机、潜艇等现代 化设备
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
形成 ——机宜人
• 二战中，操纵错误导致事故大大增加， 意识到只有人机关系的研 究由“人适机”转入“机宜人”的新 阶段。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
快速发展 ——人、机、环境系统
• 计算机的人机界面、 • 横向发展：出现种种以不
宇航系统的设计， 拓宽了人因学的研
同行业问题为内容的人因 学，如航空人因学、VDT （视觉显示终端）人因学、
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
• 1949年，英国首先成立了工效学研究 学会。
• 同年，查帕尼斯等，第一本关于人因 的书《应用实验心理学——工程设计 中人的因素》。
• 1957年麦克考米克的《人类工程学》 出版，被许多国家的大学作为课本。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
其它命名
• 美国：人因学（human factors）或人 类工程学（human engineering）、工 程心理学（engineering psychology）
• 欧洲：工效学（ergonomics） • 前苏联：工程心理学 • 日本：人间工学 • 人体工程学；人机工程学；人类工效
人因工程体力工作负荷PPT教案
颈部力量等。 人的操作是由手和脚来完成。因此，手部力量和脚部力量在所有各类力量中
起着重要的作用。
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一、人体活动力量
(一) 手部力量
（1）握力：握力的大小在很大程度上反映手的用力能力。握力大小因年龄、 性别等因素的变化而有很大的差异。表8-1是根据对一组被试的测定所得到的 实验结果。从表8-1可以看出，年龄和性别对人体力量有很大的影响。
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一、人体活动力量
（2）手的操纵力。手的操纵力与人的作业姿势、用力方向等因素有关。 1）坐姿手操纵力（图8-1坐姿工作时不同角度的臂力测定） 2）立姿手操纵力（图8-2 立姿操纵时手的拉力和推力） 3）卧姿手操纵力（图8-3 卧姿时不同肘角伸臂的臂力测定） 4）常见手部操作动作及其力量极限（图8-4为常见手部操作动作及其力量极
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一、以相对代谢率指标分级
依作业时的相对代谢率指标评价劳动强度标准的典型代表是日本能率协会的 划分标准，它将劳动强度划分为5个等级。如表8-8所示(P161)。
作业的RMR越高，规定的作业率应越低。 ≤2.7适宜的作业； <4的作业可以持续工作，但考虑精神疲劳也应安排适当休息； >4的作业不能连续进行； >7的作业应实行机械化。
二、 体力工作负荷的测定
（一）生理变化测定
生理变化测定主要通过吸氧量、肺通气量、心率、血 压和肌电图等生理变量的变化来测定体力工作负荷。 生理变化的测定也可以使用某些派生的吸氧量和心率 指标。
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血压、心率正常值
人体血压正常的效应值应该是：收缩压（高）90-140毫米汞柱之间；舒张压 （低）60-90毫米汞柱之间
（二）生化变化测定
经常的测定项目：乳酸和糖原的含量。体力负荷对人体尿蛋白含量有明显的 影响，即所谓的“运动性尿蛋白”现象。
起着重要的作用。
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一、人体活动力量
(一) 手部力量
（1）握力：握力的大小在很大程度上反映手的用力能力。握力大小因年龄、 性别等因素的变化而有很大的差异。表8-1是根据对一组被试的测定所得到的 实验结果。从表8-1可以看出，年龄和性别对人体力量有很大的影响。
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一、人体活动力量
（2）手的操纵力。手的操纵力与人的作业姿势、用力方向等因素有关。 1）坐姿手操纵力（图8-1坐姿工作时不同角度的臂力测定） 2）立姿手操纵力（图8-2 立姿操纵时手的拉力和推力） 3）卧姿手操纵力（图8-3 卧姿时不同肘角伸臂的臂力测定） 4）常见手部操作动作及其力量极限（图8-4为常见手部操作动作及其力量极
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一、以相对代谢率指标分级
依作业时的相对代谢率指标评价劳动强度标准的典型代表是日本能率协会的 划分标准，它将劳动强度划分为5个等级。如表8-8所示(P161)。
作业的RMR越高，规定的作业率应越低。 ≤2.7适宜的作业； <4的作业可以持续工作，但考虑精神疲劳也应安排适当休息； >4的作业不能连续进行； >7的作业应实行机械化。
二、 体力工作负荷的测定
（一）生理变化测定
生理变化测定主要通过吸氧量、肺通气量、心率、血 压和肌电图等生理变量的变化来测定体力工作负荷。 生理变化的测定也可以使用某些派生的吸氧量和心率 指标。
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血压、心率正常值
人体血压正常的效应值应该是：收缩压（高）90-140毫米汞柱之间；舒张压 （低）60-90毫米汞柱之间
（二）生化变化测定
经常的测定项目：乳酸和糖原的含量。体力负荷对人体尿蛋白含量有明显的 影响，即所谓的“运动性尿蛋白”现象。
人因工程学第10章脑力工作负荷
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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
– 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
– 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
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表10-2 SWAT描述的变量及水平
维度水平 描述 1
2
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， 需要一定的努力或集 由于慌乱、挫折和焦
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表10-1 Cooper-Harper法的分级方法
飞机的特性
对驾驶员的要求
评价等级
优良：人们所希望的
脑力负荷不是在驾驶中应考虑的
1
很好，有可忽略的缺点 脑力负荷不是在驾驶中应考虑的
2
不错，只有轻度的不足 为驾驶飞机需驾驶员作少量帑力
3
小但令人不愉快的不足 需要驾驶员一定的努力
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 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。
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
– 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
– 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
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表10-2 SWAT描述的变量及水平
维度水平 描述 1
2
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， 需要一定的努力或集 由于慌乱、挫折和焦
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表10-1 Cooper-Harper法的分级方法
飞机的特性
对驾驶员的要求
评价等级
优良：人们所希望的
脑力负荷不是在驾驶中应考虑的
1
很好，有可忽略的缺点 脑力负荷不是在驾驶中应考虑的
2
不错，只有轻度的不足 为驾驶飞机需驾驶员作少量帑力
3
小但令人不愉快的不足 需要驾驶员一定的努力
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 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。
人因工程学体力工作负荷
第二节 体力劳动强度等级的划分
能量代谢的测定原理和方法 1.直接测热法
在隔热的条件下，测量人体能量代谢过程中散发的 热能。
第二节 体力劳动强度等级的划分
? 方法：直接测热法是直接用热量计测定的方法。这种方 法的基本原理是将人关在一个特制的密闭测热室中， 室内温度恒定，并有一定量的空气通过，人产生和散发 的热量用套在测热室外的水室吸收，或用装在室内的、 充满水的管道系统来吸收，然后根据一定时间内水温的 变化、所用的水量，以及通过的空气温度的变化， 计 算人产生的热量。
手指作业为主以及上肢作业 以一定的速度可以长时间连续工作 局部产生疲劳
几乎立位，身体水平移动为主，速度相当 普通步行
上肢作业用力 可持续几小时
全身作业为主，全身用力 全身疲劳， 10~20min 想休息
短时间内全身强力快速作业 呼吸困难， 2~5min 就想休息
电话交换员 电报员 修理仪表 制图
驾驶员 在桌上修理器具 打字员
? 食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1L 氧所产生的热量
? 呼吸商（respiratory quotient，RQ）：一
定时间内机体的CO2产量与耗O2量的比值
? 原始的方法是在测定时让被测者背着贮气袋（多格拉斯 袋），通过面罩把劳动时人体呼出的气体引入袋中。根据 气袋的容量，通常测定5－10min。呼出气的化学成分可使 用肺功能测定仪器进行分析，呼气量也通过专用仪器来测 量。
脉搏总数； ? 总工作脉搏：从工作开始到心跳恢复到休息时水平的
心跳总数。
第二节 体力劳动强度等级的划分
? 经研究发现：
? （1）用总恢复脉搏来测量工作强度比用总工作脉搏要 好；
? （2）每分钟做功3600J的劳动使妇女产生50次/min 的工作脉搏，使男人产生40次/min的工作脉搏。
第10章脑力工作负荷
主观负荷评价法（SWAT量表）
维度 水平描述 1 2 3 时间负荷 努力程度 压力负荷
经常有空余，很 很少努力，不 很少慌乱、危险 少冲突干扰 需注意力 和挫折或焦虑， 容易适应 偶尔有空余，经 一定努力或注 慌乱、挫折和焦 常冲突干扰 意力 虑，中等压力
从未有空余，冲 十分努力和聚 慌乱、挫折和焦 突不断 精会神，工作 虑，相当高压力， 内容十分复杂 需要极高自我控 制和坚定性
（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(速度、精确度、反应时间、正确反应 率、无反应率） 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。
在这个模拟中的一个最基本的假定是人对还剩 有多少时间可以用来完成任务的判断。这个判断的 结果就是时间压力。时间压力影响到操作人员的操 作速度。 Siegel和Wolf把时间压力定义为完成任务所需要 的时间与给定的完成任务时间之比，通过试验发现， 这样定义的时间压力，对正常人时间压力的临界值在 2．3左右，即当完成任务所需要的时间超出给定时间 一半以上以后，操作员的行为才受到破坏性干扰。
(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。 (3)监视。 (5)脑力计算。 (7)简单反应。 (2)追踪。 (4)记忆。 (6)复述。
人因工程 第10章脑力工作负荷
三、单调作业及单调感觉
2.单调感觉对人的影响
（1）在作业过程中变更作业或操作细节，改变作业节奏。 （2）工作质量下降，错误率增加。 （3）使作业能力动态曲线发生变化。 （4）对工作无兴趣，情绪不佳，注意力不集中，作业很难 坚持下去。
案例： 单调作业
• 以六工位自动钻孔为例来分析机械加
工中单调作业疲劳的形成机理、原因、 因素。右图所示为六工位夹具, 操作 者需要完成以下动作: • 1) 要将工件的正面向上放入装工件 位;2) 机床自动钻定位孔;3) 机床自 动钻孔; 4) 机床自动扩孔; 5) 机床 自动检查产品质量, 并将检查结果在 显示器上显示出来; 6)操作者根据显 示灯, 用左、右脚分别将合格产品和 不合格产品分开卸装。然后, 当夹具 从6 工位转到1 工位时, 再重复以上 操作。
第二节 脑力负荷的测量方法
• 四、生理测量法
• • • •
理论基础：动脑子时，人总有什么地方发生了变化 心跳与脑力负荷 P300 与脑力负荷 瞳孔的大小与脑力负荷
第二节 脑力负荷的测量方法
• 1. 心跳与脑力负荷
• • • • • • •
人紧张了心跳会加快 脑力负荷过高心跳也会加快 结果：有时加快，有时不加快 心跳的变化率与脑力负荷有关 把心跳的数据做频谱分析 在频率为0.1赫兹的地方的振幅与脑力负荷有关 脑力负荷越高，0.1赫兹附近的振幅越高。
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。（工作要求 ） 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。（资源 占用） 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。（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）
2.单调感觉对人的影响
（1）在作业过程中变更作业或操作细节，改变作业节奏。 （2）工作质量下降，错误率增加。 （3）使作业能力动态曲线发生变化。 （4）对工作无兴趣，情绪不佳，注意力不集中，作业很难 坚持下去。
案例： 单调作业
• 以六工位自动钻孔为例来分析机械加
工中单调作业疲劳的形成机理、原因、 因素。右图所示为六工位夹具, 操作 者需要完成以下动作: • 1) 要将工件的正面向上放入装工件 位;2) 机床自动钻定位孔;3) 机床自 动钻孔; 4) 机床自动扩孔; 5) 机床 自动检查产品质量, 并将检查结果在 显示器上显示出来; 6)操作者根据显 示灯, 用左、右脚分别将合格产品和 不合格产品分开卸装。然后, 当夹具 从6 工位转到1 工位时, 再重复以上 操作。
第二节 脑力负荷的测量方法
• 四、生理测量法
• • • •
理论基础：动脑子时，人总有什么地方发生了变化 心跳与脑力负荷 P300 与脑力负荷 瞳孔的大小与脑力负荷
第二节 脑力负荷的测量方法
• 1. 心跳与脑力负荷
• • • • • • •
人紧张了心跳会加快 脑力负荷过高心跳也会加快 结果：有时加快，有时不加快 心跳的变化率与脑力负荷有关 把心跳的数据做频谱分析 在频率为0.1赫兹的地方的振幅与脑力负荷有关 脑力负荷越高，0.1赫兹附近的振幅越高。
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。（工作要求 ） 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。（资源 占用） 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。（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）
第十章 脑力工作负荷
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第四节 应激
应激是指机体对各种内、外刺激因素所做出的适应性反应的过 程，它是一种全身性的适应性反应。轻微状态下，它有时是有利 的，但更多时候是有害的。
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第四节 应激
2．应激现象产生的原因 （1）系统偏离最佳状况 （2）环境要求与操作者能力不匹配 （3）动机因素的作用
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第五节 脑力疲劳及其消除
22
第二节 脑力负荷的测量方法
2、SWAT量表
使用方法
（1）三个因素及每个因素的三个状态，共形成27个脑力负荷水平。 这27个脑力负荷水平被定义为在0（1，1，1）～100（3，3，3） 之间。 （2）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。
3
第五章
脑力工作负荷
第一节 第二节
脑力负荷定义及影响因素 脑负荷的测量方法
第三节
第四节 第五节
脑力负荷预测方法
应激 脑力疲劳及其消除
4
第五章 本章重点
1、脑力负荷的定义
脑力工作负荷
2、脑力负荷的影响因素
本章难点
1、脑力负荷的测量方法有哪些？各有什么特点？
5
第一节 脑力负荷定义及影响因素
一、脑力负荷定义
33
第五节 脑力疲劳及其消除
二、脑力疲劳产生的原因
脑力疲劳的产生与下列因素有密切关系 （1）高脑力负荷
（2）单调作业
（3）操作者对工作的态度、期望、动机及情绪状态
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第五节 脑力疲劳及其消除
三、单调作业
作业过程中出现许多短暂而又高度重复的作业，称为单调作业。 单调作业一般具有以下特点： ①作业简单、变化少、刺激少，引不起兴趣。 ②受制约多，缺乏自主性，容易丧失工作热情。
重点难点：脑力工作负荷
第十章脑力工作负荷重点与难点分析1．脑力负荷的英文术语是mental workload。
也可称为用心理负荷、精神负荷、脑负荷或脑力负担，尚未统一起来。
脑力负荷最初是被用来与体力负荷相对应的一个术语，指单位时间内人承受的脑力活动工作量，用来形容人在工作中的心理压力，或信息处理能力。
但脑力负荷并没有被严格定义。
脑力负荷的影响因素有：（1）工作内容；（2）人的能力；（3）人的业绩（绩效）。
2．脑力负荷的测量方法：（1）主观评价法；（2）主任务测量方法；（3）辅助任务测量法；（4）生理测试法。
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。
从系统使用者的角度出发，主观评定技术被认为是最可接受的测评方法之一。
（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，而辅助任务测定或生理测定需与主操作同时进行，一般不适合危险性高的情境使用。
（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。
主观评价法的缺陷有：（1）评价结果有偏差。
主观评价是操作人员对某项工作的感觉。
（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。
主任务测量法是通过测量操作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。
根据资源理论，随着作业难度的增加，操作者投入的脑力资源量越来越多，剩余资源越来越少，脑力负荷也随之上升。
当操作所需的资源量超过特定限度时，将由于资源供需的脱节造成操作绩效下降。
因此就可以从人的业绩指标的变化反推脑力负荷。
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。
单指标测量法就是用一个业绩指标来推断脑力负荷。
在脑力负荷强度不大时，主任务绩效并不随工作负荷变异发生变化，但操作者的剩余资源量却受此影响。
人因工程学 PPT课件
《天工开物》
五、我国人因工程学科的发展
中国最早开展工作效率研究的是心理学家 。20世纪30年代，清华大学开设了工业心理学 课程，1935年，陈立先生出版了“工业心理学 概观”，这是我国最早系统介绍工业心理学的 著作。
新中国成立后，中国科学院心理研究所和 杭州大学的心理学家开展了操作合理化、技术 革新、事故分析、职工培训等劳动心理学研究 。
Ergonomics 工效学 舒适
人因工程学研究什么？
产品
作业
体力工作 脑力工作
效率、效果
人
生理、心理 感知、认知 工效、管理
安全、舒适、健康
设施
环境
微气候、照明 色彩、噪声
空气
1.1 人因工程学的命名及定义
二、定义
国际人类工效学会(IEA，International Ergonomics Association）:研究人在某种 工作环境中的解剖学、生理学和心理学 等方面的因素；研究人和机器及环境的 相互作用；研究在工作中、生活中与闲 暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和 工作效率的学科。
• 希腊魔鬼故事
1.2 人因工程学的起源与发展
二、二战中尖锐的军械问题——人因学的诞生 这一阶段处于第一次世界大战至第二次世
界大战之前。第一次世界大战为工作效率研究 提供了重要背景。该阶段主要研究如何减轻疲 劳及人对机器的适应问题。
自1924年开始，在美国芝加哥西方电气公 司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验” ，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程 碑。实验得到的结论是工作效率不仅受物理的 、生理的因素影响，还发现组织因素、工作气 氛和人际关系等都是不容忽视的因素。
Human Factors Engineering
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脑力负荷评价研究相关期刊
– 国外刊物：《Applied Ergonomics 》、《International Journal of Industrial Ergonomics》、《Theoretical Issues in Ergonomics Science 》、《Human Factors 》、《International Journal of HumanComputer Studies 》、《Aviation, Space and Environmental Medicine》、 《International Journal of Psychophysiology》、《International Journal of Neuroscience》、 《IEEE transactions on systems, man and cybernetics 》等
检索关键词 – “脑力负荷”，“Mental Workload”；脑力劳动，
“Mental Work”
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近20年脑力负荷评价研究文献数量
文献数量
脑力负荷研究文献趋势
40 35
30 25 20 15
10 5 0
1980-1988学19术90 期199刊2 1994 elsevier
1996
1998 2000 2002 2004 年份学 sp位in论gl文ink
2006
脑力负荷研究文献趋势图
中文 ACM
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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。
– 研究人在系统中的表现及脑力负荷对人机系统效率的影响具有重 要意义。美国空军要求飞机的设计要符合脑力负荷标准。脑力负荷成 为系统设计必须考虑的一个重要课题。
问题
– 什么是脑力负荷？
– 如何测量脑力负荷？
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第一节 脑力负荷定义及其影响因素
一、脑力负荷定义（Mental Workload）
– 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
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 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 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
（2）学者不同角度的定义
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。（工作要求）
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。 （资源占用）
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。（感受压力）
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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
– 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
– 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
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
– 劳动力结构：脑力劳动者在从业人口中所占的比例越来越大
脑力负荷；心理负荷；精神负荷；脑力负担。
（1）最初定义
形容人在单位时间人所承受的脑力活动工作量，形容人在工作中的心理压力， 或信息处理能力。
（2）北大西洋公约组织国家相关学者的定义：
1）1976年，北大西洋公约组织国家的一些科学家在美国麻省理工学院谢尔 顿教授的主持下召开了“监视行为和控制” 的专题会议，提出了在新的系统 中测量人的脑力负荷的重要性。
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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）
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低 脑力负荷 高
（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
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第一节 脑力负荷定义及其影响因素
2）1977年，北约组织的一些著名学者又召开了“脑力负荷的理论和 测量”专题会议，系统讨论了脑力负荷的定义、理论及测量方法。 与会者从不同的角度定义脑力负荷，没有得出统一的可被大家接受的定义。 最后结论为： 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。