NASA-TLX量表作为电脑作业主观疲劳感评估工具的信度、效度研究

名，女生 30 名。
时间压力、绩效水平、努力程度和挫折程度六因素的
2．1．2 实验任务
内在一致性信度 Cronbach’ α 系数，结果为 0．8018。
被试自由参与电脑认知作业（例如电脑游戏、打 结果表明，NASA－TLX 量表作为一个心理负荷程度
字、浏览网页及其他与电脑相关的认知作业）。 当被 的评估量表，其信度指标良好。
实验任务包括两个部分。 第一部分采用心理学 研究中经常使用的多种涉及不同认知加工过程的实 验任务，来诱发个体的电脑使用疲劳。这些任务包括 简单反应时任务、视觉搜索任务、追踪任务、警觉任 务、符号数字编码任务等，都采用 Inquisit 2．0 编程。 之所以选择这些认知任务， 部分原因在于它们都是 电脑操作者经常面对的任务， 而且有研究表明这些 实验任务均敏感于个体的疲劳， 例如它们均敏感于 因睡眠剥夺而引起的疲劳评估 。 ［17］
Wierwille 和 Eggemeier 认为可用心理生理学评 定、 绩效评定和主观评定这三种方法对工作负荷进 行评估［1］。 被用以作为疲劳生理表现的指标有很多， 诸如肌肉活动性（Muscular Activity，MG）、血压和心 率、耗氧量以及临界闪烁融合频率等 。 ［2，3］ 疲劳在行 为上的表现主要体现为绩效降低， 如反应时变长或 错误率上升 。 ［4，5］ 国内也有学者对这些方法和工具的 适用性进行研究，比如，彭晓武等采用多指标多方法 对 VDT （Visual Display Terminal） 阅 读 作 业 引 起 的 脑力负荷进行评估，发现主观心理负荷量表、作业绩 效和生理变化等指标具有内在一致性， 能在一定程 度 上 反 映 作 业 任 务 的 脑 力 负 荷 ［6］；也 有 研 究 者 围 绕 一些疲劳主观评估方法的心理计量学特征进行探 讨， 对诸如 SWAT （subjective workload assessment technique， SWAT） 和 NASA－TLX （Task Load Index）等主观评定量表进行信度和效度研究［7］。 不过， 鉴于不同认知操作任务所涉及的心理和生理负荷可
实 验 任 务 的 第 二 部 分 ， 采 用 简 单 CPT 任 务 （CPT－X）和复杂 CPT（CPT－AX）任务对个体疲劳前 后认知作业绩效的变化进行评估。 经典的 CPT 范式 是在电脑屏幕上呈现一系列刺激， 要求被试在有限 时间内对目标刺激进行快速反应 。 ［18］ 简单 CPT 任务 中，电 脑 屏 幕 上 连 续 呈 现 一 系 列 0－9 的 数 字 ，每 次 一个，固定间隔呈现，要求被试看到数字 7 出现就进 行按键反应，其他数字呈现时则不要求进行反应。而 在复杂 CPT 任务中，被试只有在特 定 刺 激 （如 数 字 6）后面出现靶刺激（如数字 4）时才作出反应。 任何 电脑作业都需要个体有效掌握和分配认知资源，能 将注意持续专注于当下任务。 因此能有效反映个体 注意力保持和切换能 力 的 CPT 任 务 可 有 效 评 估 个 体电脑操作前后认知作业绩效的变化。
表 1 六个因素与心理负荷总分之间的相关分析
认知负荷 体力负荷 时间压力 绩效水平 努力程度
体力负荷 0.22
时间要求 0.49** 0.35**
绩效水平 0.03 -0.10 0.04
努力程度 0.67** 0.23* 0.43** 0.10
挫折程度 0.42** 0.46** 0.38** -0.14 0.41**
水平则负荷于第二个因子。 这一结果与肖元梅等人
的研究结果相一致，认知负荷、体力负荷、时间要
求、努力程度和挫折程度反映个体因电脑认知作业
所达到的疲劳程度，而绩效水平则反映疲劳导致的
结 果 ［7］。
3 实验二
3．1 研究方法 3．1．1 被试
大学本科生 30 名， 年 龄 在 18－23 岁 ， 男 生 8 名，女生 22 名。 3．1．2 实验任务
通讯作者：邓赐平，男，副教授，博士。 Email：yangyang.psy@
杨 理汤 等：NASA－TLX 量表作为电脑作业主观疲劳感评估工具的信度、效度研究
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有效性进行研究。 持续注意操作（CPT）的绩效变化 的刻度并做出标记。 第二部分将六个项目两两进行
反映了个体的持续性注意功能的变化， 深受个体心 匹配，选出每对更能引起疲劳的因素，最后按照对总
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心理研究 Psychological Research 2010，3（3）：36-41
பைடு நூலகம்
NASA－TLX 量表作为电脑作业主观疲劳感评估工具 的信度、效度研究
杨 琼杨 邓赐平
（华东师范大学心理与认知科学学院，上海 200062）
摘 要 ：研 究 采 用 NASA－TLX（Task Load Index）量 表 对 电 脑 操 作 后 的 主 观 疲 劳 感 进 行 评 估 ， 并 将 CPT （Continuous Performance Task） 注意任务作为 NASA－TLX 量表的效标， 探究 NASA－TLX 量 表 在 电 脑 操 作 诱 发 疲 劳 感 的 评 估 中 的 适 用 性 。 结 果 表 明 ：（1） NASA－TLX 量表用于对电脑操作诱发的主观疲劳感进行评估时， 具有良好的内在一致性信度和结构效度；（2）NASA－TLX 量表与 CPT 注意任务绩效存在显著相关，NASA－TLX 量表对电脑作业过程中任务绩效有良好的预测作用。 关键词：NASA－TLX 量表；内在一致性信度；准则关联效度；疲劳感；电脑使用
对于这些熟悉电脑操作的大学生而言实验中所设置的这些电脑操作任务可能没有诱发足够程度的疲万方数据40心理研究劳从而只在nasa量表中比较敏感的评估指标上认知负荷体力负荷与努力程度体现出来而在其lo他三个指标以及总体负荷的评估上则没有显著的体nasatlx量表作为一种快速简洁的主观心理负荷评估工具适用于评估电脑使用情境所诱发的疲劳
对被试前后两次 CPT 任务绩效进行 t 检验，以 考察电脑作业是否引起个体认知作业绩效的变化， 结果见表 3。
从表中可发现，CPT－X 和 CPT－AX 任务前后反 应时差异显著，但正确率和虚报率没有显著性差异。 随着电脑认知作业的进行，CPT－X 和 CPT－AX 任务 各绩效指标发生了变化，其中，被试在第二次测试中 反 应 时 显 著 增 加 （CPT－X：t＝－54．30，p＜0．01；CPT－ AX：t＝－24．17，p＜0．05）； 被 试 操 作 的 正 确 率 略 有 下 降，CPT－AX 任务的虚报率略有增加，CPT－X 任务虚 报率略有下降，但变化不显著。 3．2．2 电 脑 任 务 引 起 的 疲 劳 感 与 个 体 CPT 任 务 绩
项目分别评分。每个项目下面都有一条分成 20 等分 旋转，提取出两个公共因子，两个因子累积贡献率为
的线段。 线段最右边表示程度最高为 100，最左边表 63．42％。 因素分析结果见表 2，从表中可见，认知负
示最低为 0。 被试在线段上选择与其疲劳程度相符 荷、体力负荷、时间要求、努力程度和挫折程度在第
挫折程度 注：* 表示 p＜0.05；** 表示 p＜0.01；以下同
总体心理负荷 0.76** 0.50** 0.76** 0.31* 0.72** 0.67**
认知负荷 体力负荷 时间要求 绩效水平 努力程度 挫折程度 特征根 贡 献 率 (%) 累 积 贡 献 率 (%)
表 2 NASA-TLX 量表因素分析
各因子负荷
F1
F2
0.80
0.26
0.57
-0.45
0.73
0.08
-0.01
0.82
0.78
0.32
0.73
-0.33
2.64 44.01
1.16 19.41
44.01
63.42
公因子方差
0.70 0.53 0.55 0.67 0.71 0.64
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心理
一 个 因 子 上 有 较 大 的 因 子 负 荷 （0．57～0．80 ） ； 而 绩 效
能存在巨大差异， 特定的主观评估技术是否适用于 不同认知操作情境需要相应的适用性研究加以证 实。 本研究旨在探查 NASA－TLX 量表［8］是否适用于 评估电脑操作负荷所诱发的疲劳感， 探寻多样化的 方法评估电脑使用疲劳。
NASA－TLX 量 表 是 迄 今 使 用 最 为 广 泛 的 主 观 心理负荷评估工具之一，不仅使用者接受程度最高， 且被试间变异最小 。 ［9－12］ NASA－TLX 量表试图从认 知负荷、体力负荷、时间要求、绩效水平、努力程度和 挫折程度等六个维度对总体的心理负荷程度进行评 定，是一个多维评估量表，被广泛用于诸多人类绩效 研究［13］。一些研究发现，该量表敏感于许多实验操作 水平上的工作负荷评估，能有效评估主观心理负荷， 具有较好的信效度 ， ［14］ 而且优于其它一些主观评估 工具 。 ［15］
理疲劳程度的影响。 因此， 研究假定 （2） 如果由 体疲劳的贡献程度计算出权重。 六个项目加权后所
NASA－TLX 量 表 评 估 所 得 的 个 体 电 脑 操 作 产 生 的 得值即为评估所得的各个项目的疲劳感和总体疲劳
心理负荷与注意认知作业绩效变化显著相关， 则反 感。
映了量表具有良好的准则关联效度。
效变化的关系 对 CPT－X 和 CPT－AX 任务各指标在电脑作业 前后的变化量与 NASA－TLX 量 表 评 估 结 果 之 间 做 相关分析，结 果 见 表 4，可 以 发 现 CPT－X 任 务 正 确 率 与 体 力 负 荷 显 著 负 相 关 （r＝－0．33，p＜0．05），CPT－X 任 务 虚 报 率 与 挫 折 程 度 显 著 负 相 关 （r＝－0.37，p＜ 0.05）；CPT－AX 任务虚报率与体力负荷项目、 努力 程 度 和 挫 折 程 度 显 著 相 关 （r＝0．36，p＜0．05；r＝－0．38， p＜0．05；r＝0．33，p＜0.05）；CPT－AX 任 务 反 应 时 与 认 知负荷、体力 负 荷 和 努 力 程 度 显 著 相 关 （r＝0．39，p＜ 0.05；r＝0．38，p＜0．05；r＝－0．31，p＜0．05）。 结果 似 乎 表 明，在被试完成电脑操作任务后，随着个体疲劳感的 增加， 其在持续注意任务上的操作绩效出现下降的 趋势。 值得注意的是，两类 CPT 任务上各指标与总
1 引言
计算机技术的快速发展和普及很大程度上提高 了人类的工作绩效，同样，人们也越来越需要借助电 脑来完成工作。 不断增加的电脑任务对作业者的信 息加工要求不断提高， 作业者感受到的心理负荷也 日趋凸现。有效地评估电脑作业所导致的疲劳感，进 而采取适当的应对策略， 有助于提高作业者的效率 和绩效，同时还有利于防止事故发生。 因此，如何有 效评估作业者电脑操作的心理负荷及其所诱发的疲 劳，无疑具有重要的社会意义和价值。
试主观感到疲劳时， 要 求 被 试 填 写 NASA－TLX 量 2．4．2 NASA－TLX 量表的结构效度
表，对六个项目的疲劳程度分别进行评估。
使 用 主 成 分 法 对 NASA－TLX 量 表 各 个 因 素 得
NASA－TLX 量表分两部分，第一部分先对六个 分进行因素分析，通过设定特征根≥1 的标准，正交
2．2 实验结果
2 实验一
2．2．1 NASA－TLX 量表的信度 计 算 NASA－TLX 量 表 在 六 个 因 素 两 两 之 间 以
2．1 研究方法
及与总体心理负荷水平之间的相关，结果见表 1。 从
2．1．1 被试
表中可见， 各个因素与总体负荷水平之间均存在显
大学本科生 55 名， 年龄在 20－24 岁， 男生 25 著相关。 计算 NASA－TLX 量表认知负荷、体力负荷、
为 考 察 NASA－TLX 量 表 在 电 脑 操 作 任 务 主 观 疲劳感评估中的适用性和可行性， 本研究设计了两 个实验。 实验一，将 NASA－TLX 量表试用于电脑认 知作业后疲劳感的评估。 研究假定（1）如果 NASA－ TLX 量表适用于对个体电脑操作引起的疲劳感进行 评估， 则其应表现出较好的内在一致性信度和结构 效度。
研究
3．1．3 实验程序 实验开始前先向被试介绍实验的整个过程。 然
后，被试依次进行 CPT－X 和 CPT－AX 任务；七个电 脑作业任务：简单反应时任务、视觉搜索任务、追踪 任务、警觉任务、符号数字编码任务、视觉空间刺激 反应时任务、言语工作 记 忆 任 务 ；再 次 进 行 CPT－X 和 CPT－AX 任务。 实验结束后， 被试填写 NASA－ TLX 量表，评估此时的疲劳程度。 3．2 实验结果 3．2．1 电脑操作前后 CPT 任务绩效的变化
正如 Sanders 和 McCormick 指出的， 评价或修 订心理负荷评估工具的最好方式是分析其在多大程 度上触及和反映人们的信息加工过程 。 ［16］ 在实验二 中， 我们采用电脑作业前后被试在持续操作认知任 务（Continuous performance test，CPT）上的绩效变化 作为效标，对 NASA－TLX 量表关于心理负荷评估的