脑力负荷的定义及影响因素 脑力负荷的测量
脑力负荷及其评定
1.引言早在20世纪70年代初期，西方国家就认识到评估脑力负荷的重要意义，并投入了大量的人力和财力对脑力负荷进行研究，发表了大量的论文和书籍，举行了多次专题讨论会。
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”的专题学术会议，讨论由于技术进步对人在系统中的作用的变化，在这次大会上，一些学者指出了在新的系统中测量人的脑力负荷的重要性。
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”专题学术会议，在这次大会上人们系统地讨论了脑力负荷的定义，它的理论及测量方法。
这次会议引起了人们对脑力负荷测量的重视，极大地推动了对脑力负荷的研究。
国外对脑力负荷的研究已经有几十年的历史，我国在这方面的研究才刚刚起步。
目前国外对脑力负荷的研究大部分为实验室或模拟研究，即一般通过控制任务的难度来改变任务负荷水平，分析各种评价指标随任务难度的改变规律从而判断该指标用于评价负荷的意义，并且主要集中在飞机驾驶、核电站的控制以及飞机场调度等在短时间内需要处理大量信息的工作，应用的领域比较狭窄，而对一般职业人群脑力负荷的现场研究很少。
在我国，对脑力负荷的研究绝大多数也是局限于实验室和模拟研究。
2.脑力负荷的定义脑力负荷最初是被用来作为与体力负荷相对应脑力负荷及其评定孙雪松郭胜忠摘要：本文回顾了国内外关于脑力负荷研究的主要内容，特别是对脑力负荷评定的关注。
对近年来脑力负荷测量技术的发展进行了总结，并提出了今后测量技术的发展方向。
关键词：脑力负荷脑力负荷评定作者简介：孙雪松，男，汉族，山西省太原市人，陕西师范大学心理学院应用心理学2007级研究生，跟随导师张岗英做有关社会管理心理学方面的研究。
作者简介：郭胜忠（1982-），男，陕西师范大学2006年硕士，研究方向：人格与认知心理学。
36的一个术语，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地定义。
第三章劳动负荷：脑力工作负荷与测量
第三章劳动负荷：脑力工作负荷与测量传统企业考核员工的方式主要基于劳动过程和劳动成果两种，与此相应，传统的工作测量方法是计时制的工作测量法(work measurement system，WMS)和计件制的绩效评定法(performance appraisal system，PAS)。
这与当时企业中以体力劳动为主的情况相适用，相关研究在泰勒“科学管理”中已经得到较好的发展。
时间和动作研究(统称为工作研究)后来遇到了一个问题，即只能确定体力的手工劳动者(也就是所谓的蓝领工人)的工作时间，而无法研究脑力劳动者(也就是所谓的白领工人)的工作时间。
怎样确定白领工人一天合理的工作量是工业工程师面临的一大问题。
在传统的工作环境中，人与其所在的物理环境构成了一个人机系统。
在这个系统中，人是操作者、控制者，人的许多行动是有形的、手动的。
但是随着社会的进步，特别是电子计算机的广泛使用，在人与其所在的物理环境之间加入了一个新的媒体—计算机，原来的“人—机器”系统变成了“人—计算机—机器”系统。
在这新的系统中，人主要是通过计算机来完成工作的，人是系统中的监控者、决策者，所从事的工作主要是脑力性工作。
计算机的普及，使脑力劳动者的队伍空前壮大，确定脑力劳动者一天合理的工作量也具有越来越重要的现实意义。
第一节工作负荷研究概述科学技术的进步，特别是电子计算机等先进技术的飞速发展，导致生产和办公逐步向自动化和微机化转变，人类社会正在经历一场信息革命或计算机革命。
现代人机系统中,人的作用和地位已发生明显的变化，操作人员正逐步从直接控制人员变成监视人员和决策者，大多数传统的体力劳动正逐渐被脑力劳动所代替。
整个社会中，体力劳动创造的价值所占的比例己越来越小，而脑力劳动创造的价值所占的比例越来越大，心理工作负荷问题相应地也变得越来越突出。
研究与评价工作负荷对于人机系统的负荷设计、避免因负荷不合理而导致的工效下降和预防作业事故具有重要意义。
脑力负荷定义及影响因素脑力负荷测量
脑力负荷与个体差异
考虑到个体差异，如年龄、性别、认 知能力等对脑力负荷的影响，制定个
性化的管理策略。
脑力负荷与工作生活平衡
合理安排工作和生活时间，避免长时 间高强度脑力劳动对身心健康的影响。
脑力负荷与环境因素
优化工作环境和条件，如照明、噪音、 温度等，以适应大脑的生理需求，提 高工作效率。
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照明条件
照明条件不良会影响视觉信息的获取和处理，增加脑力负荷。
温度和湿度
不适宜的温度和湿度会影响人体的生理功能，进而影响大脑的认 知效率，增加脑力负荷。
03 脑力负荷测量
主观测量 方法
心理量表
通过心理量表来评估个体感受到的脑力负荷，如简短 心理量表、疲劳量表等。
主观评价法
让个体根据自身感受对脑力负荷进行评估，通常采用 自评量表或等级评价。
优化工作流程
合理安排工作流程，减少重复和不必要的步 骤，提高工作效率。
任务分解
将复杂任务分解为多个简单任务，分步骤完 成，减轻一次性处理信息的压力。
合理休息
保证充足的休息时间，避免长时间连续工作， 有助于恢复脑力资源。
提高脑力负荷的策略
增加任务难度
适当提高任务的复杂性和难度，挑战大脑的 认知能力，促进脑力发展。
生理测量法
通过测量个体的生理指标来评估脑力负荷，如心率、血压、皮电反应等。这种方法能够更直接地反映大脑的认知和心 理状态，但需要相应的设备和专业人员。
神经影像学测量法
通过脑部影像技术来观察大脑在完成任务时的活动状态，如功能性磁共振成像（fMRI）、正电子发射断 层扫描（PET）等。这种方法能够提供大脑活动的直接证据，但设备昂贵且操作复杂。
脑力负荷的生理度量法
脑力负荷的生理度量法一、 实验目的1.了解脑力负荷的概念。
2.了解脑力负荷的度量方法。
3.了解脑力负荷在认知研究中的意义。
4.了解多道生理仪的原理及数据意义。
5.学会使用不同任务参数来刺激不同脑力负荷的方法。
6.了解心理变异性和心率指标对脑力负荷变化的敏感性。
二、实验设备本实验用到的仪器设备是多道生理仪。
它是一款国际技术领先的人体综合生理－心理指标检测和分析设备。
由2台电脑、11道生理指标接收器、多个反应输入设备和相关的数据处理软件组成，能够实时地完成人在执行体力和脑力任务时的脑电(EEG)、心电(ECG)、肌电(EMG)、皮肤温度(SKT)、血压(BP)、皮肤电阻(GSR)信号的记录和处理。
二、 实验说明1．脑力负荷概念及重要性科学技术的进步，特别是电子计算机等先进技术的飞速发展，导致生产和办公逐步向自动化和微机化转变，人类社会正在经历一场信息革命或计算机革命。
现代人机系统中的操作人员正逐步从直接控制人员变成监视人员和决策者，大多数传统的体力劳动正逐渐被脑力劳动所代替。
整个社会中，体力劳动创造的价值所占的比例己越来越小，而脑力劳动创造的价值所占的比例越来越大。
工作对脑力需求的提高必然导致脑力负荷的增加，过高的脑力负荷将影响到系统中操作人员的工作业绩，进而影响到系统功能的充分发挥。
因此，为保护劳动者健康，提高劳动工效，研究人的脑力负荷具有越来越重要的现实意义。
脑力负荷是与体力负荷相对应的一个术语，英文术语是mental workload，也可称为心理负荷、精神负荷、脑负荷、脑力负担等；表示人在工作中的心理压力。
脑力负荷不仅与任务有关，也与个体有关，个体能力、工作动机、工作策略、工作情绪以及工作者的状态等都是影响脑力负荷的因素。
目前用于脑力负荷的测量方法是多种多样的，这些方法可归纳为三类：工作测量法、生理测量法以及主观测量(也称自我评定测量)法，其中工作测量法又分为主任务测量法和副任务测量法。
本实验主要涉及的是生理测量法。
脑力负荷及其评定
1.引言早在20世纪70年代初期，西方国家就认识到评估脑力负荷的重要意义，并投入了大量的人力和财力对脑力负荷进行研究，发表了大量的论文和书籍，举行了多次专题讨论会。
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”的专题学术会议，讨论由于技术进步对人在系统中的作用的变化，在这次大会上，一些学者指出了在新的系统中测量人的脑力负荷的重要性。
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”专题学术会议，在这次大会上人们系统地讨论了脑力负荷的定义，它的理论及测量方法。
这次会议引起了人们对脑力负荷测量的重视，极大地推动了对脑力负荷的研究。
国外对脑力负荷的研究已经有几十年的历史，我国在这方面的研究才刚刚起步。
目前国外对脑力负荷的研究大部分为实验室或模拟研究，即一般通过控制任务的难度来改变任务负荷水平，分析各种评价指标随任务难度的改变规律从而判断该指标用于评价负荷的意义，并且主要集中在飞机驾驶、核电站的控制以及飞机场调度等在短时间内需要处理大量信息的工作，应用的领域比较狭窄，而对一般职业人群脑力负荷的现场研究很少。
在我国，对脑力负荷的研究绝大多数也是局限于实验室和模拟研究。
2.脑力负荷的定义脑力负荷最初是被用来作为与体力负荷相对应脑力负荷及其评定孙雪松郭胜忠摘要：本文回顾了国内外关于脑力负荷研究的主要内容，特别是对脑力负荷评定的关注。
对近年来脑力负荷测量技术的发展进行了总结，并提出了今后测量技术的发展方向。
关键词：脑力负荷脑力负荷评定作者简介：孙雪松，男，汉族，山西省太原市人，陕西师范大学心理学院应用心理学2007级研究生，跟随导师张岗英做有关社会管理心理学方面的研究。
作者简介：郭胜忠（1982-），男，陕西师范大学2006年硕士，研究方向：人格与认知心理学。
36的一个术语，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地定义。
第04章 脑力负荷
人机工程学
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—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
人机工程学
第二节 应激
一、应激及其产生原因
1.应激的含义
当操作者面临超出适应能力范围的工作负荷时， 就会产生所谓“应激”的现象。较为普遍的观点认为， 应激是一种复杂的心理状态。每当系统偏离最佳状况 而操作者又无法或不能轻易地校正这种偏离时，操作 者呈现的状态即为应激
人机工程学
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。
人机工程学
2.单调感觉 单调作业使操作者知觉到的对系统的“控制”程 度减至最低水平，因而产生不愉快，枯燥、缺乏兴趣 和挑战、压抑以及觉得工作永无止境等消极情绪，这 种由单调诱发的消极情绪称为单调感。 单调感对人的影响可从下列方面反应出来：
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。
人机工程学
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。
人机工程学
二、应激源 能引起应激现象的因素称为应激源。主要应激源 如下： 1）工作因素。 2）环境因素。 3）组织、社会因素。 4）生理节奏与其他因素。
人因工程学课后习题及解答
《人因工程学》课后复习思考题答案郭伏、钱省三主编第一章一、简述人因工程学的定义.答：人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。
人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人一机系统。
为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标.其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活.二、人因工程学的发展历程经历了哪几个阶段？答:1。
人因工程学的萌芽时期20世纪初，美国人泰勒（科学管理的创始人）进行了著名的铁铲实验和时间研究实验，他还对工人的操作进行了时间研究，改进操作方法，制定标准时间，在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率.与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究,创立了通过动素分析改进操作动作的方法。
在这一时期，德国心理学家闵斯托伯格倡导将心理学应用于生产实践,其代表作是《心理学与工业效率》,提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。
20世纪初，虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽，但人机关系总的特点是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器。
由于机器进步很快，使人难以适应,因此大量存在着伤害人身心的问题。
2.人因工程学的兴起时期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。
3.人因工程学的成长时期这一阶段包括第二次世界大战至20世纪60年代.二战以前，人与机器装备的匹配，主要是通过选拔和培训,使人去适应机器装备。
二战期间，由于战争的需要,首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研究与应用，使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段。
人的作业行为
（三）辅助任务测量法
原理：同时做两件工作时，操作人员在不影响主任务的 情况下尽量做辅助任务。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。此时，主 任务的脑力负荷就通过辅助任务的表现来进行。 步骤：先测量单独做辅助任务时的业绩指标；然后在不 影响主任务的情况下尽量做辅助任务。 类型：可以细分的；与主任务使用相同的资源；没有干 扰或干扰很小。
静态肌力及其极限
肌肉施力有两种方式：一种 是动态肌肉施力（dynamic work），另一种是静态肌肉 施力(static work)。 动态肌肉施力就是肌肉运动 时收缩和舒张交替改变，静 态肌肉施力则是持续保持收 缩状态的肌肉运动形式。通 常，把最大肌力的15%—20% 大小的力叫做静态肌力极限。
相对代谢率(RMR)指标通过作业中氧耗量来计算，计算 公式如下：（要注意，对恢复期还氧债部分的氧耗量不 能忽略）
RMR
作业时的氧耗量 安静时的氧耗量 基础代谢氧消耗量
其中作业时的氧耗量直接作业过程中测得 基础代谢氧的消耗量可以通过由体重、身高 计算的体表面积值查表求出 安静时氧的消耗量，一般以基础代谢氧消耗 量的1.2倍来计算
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氧债及其补偿
氧债：氧需和供氧量之差。
14
静态作业的氧需
静态作业的特征是能量消耗水平不高，但容易发生疲 劳。即使劳动强度很大，氧需也达不到氧上限，通常 每分钟不超过1L。但在作业停止后数分钟内，氧耗不 像动态作业那样迅速降低，而是先升高，然后再逐渐 降低到安静水平。具体如下图。
15
氧耗量的测定与计算
相对代谢率 RMR
为了消除作业者之间体质的差异因素，常用相对代谢率这 一相对指标衡量劳动强度。相对代谢率记为RMR，可通 过计算或查表求得。(测定：热量计、耗氧量)
脑力负荷
脑力负荷
长时间的脑力负荷会使人产生脑力疲劳，而疲劳会使绩效、机警水平降低，对外环境刺激不敏感，反应迟钝，灵活性低，容易被无关信息干扰，出错率增加，重复犯错。
即使知道现在行为不适当，但仍然坚持错误的工作方法，缺乏有效、精确计划，常常不服从工作规范，工作动机不足，这将严重影响人的作业绩效。
脑力工作超负荷引起信息获取分析的失误和决策错误，是导致事故征候和事故发生的重要原因。
因此，研究脑力负荷有很重要的现实意义。
脑力工作者的任务就是“用理论指导实践，用智慧创造财富”。
人类在千百年的社会实践中总结出一系列经验教训，归结为：知识、理论、智慧。
在脑力工作者的参与或统领下，可以减少工作的盲目性、重复性，提高工作效率和成功的机遇，也就是通常所说的“想好了再做”，避免“做好了再想”，做到事半功倍。
人因工程学-第章-脑力工作负荷(1)
人因工程学-第章-脑力工作负荷(1)人因工程学-第章-脑力工作负荷脑力工作负荷对于我们的生活和工作质量有着至关重要的作用。
脑力工作负荷是指一个人需要在进行某项任务时操纵大量的信息和决策，并对其进行分析和解决问题的状态。
在这个过程中，人的大脑需要投入大量的注意力和精力，这种负荷会对人的生理和心理状态产生一定的影响。
下面，我们将从以下几个方面探讨脑力工作负荷：1. 脑力工作负荷的类型脑力工作负荷可以分为三种类型：低负荷、中等负荷和高负荷。
低负荷状态时，大脑的运作非常轻松;中等负荷状态则需要投入一些精力和注意力来进行决策和行动;而在高负荷状态下，大脑需要投入大量的精力来解决问题。
2. 脑力工作负荷的影响脑力工作负荷对人的影响有很多，包括心理和生理方面。
在较低的负荷下，人的注意力和精力会得到休息和恢复，同时也会减少疲劳和应激。
在中等负荷下，人可以获得一定的挑战，增加动力和激情，但如果持续时间过长，也会使人感到疲劳和不安。
在高负荷下，人会感到身心俱疲，容易出现工作或学习中的失误和错误。
3. 如何减轻脑力工作负荷减轻脑力工作负荷，对于提高生活和工作质量有着极大的帮助。
以下是几种常见的方法：（1）分解任务：将一个大任务分解为多个小任务，逐个完成，以减轻压力和负荷。
（2）规划时间：合理规划时间，避免拖延和时间浪费，从而有效提高工作效率和降低负荷。
（3）进行身体和精神锻炼：适当进行运动和休息，可以帮助恢复身心疲惫，缓解压力和负荷。
（4）学习技巧：学习有关时间管理、减压和冥想等技巧，以帮助掌控负荷和压力。
总结而言，脑力工作负荷是一个不可忽视的问题，在工作、生活和学习中，我们需要注意调节自己的负荷状态，并采取相应的措施来减轻负荷和压力。
只有在合适的负荷下，我们才能做到高效地工作和生活，并保持身心健康。
任务绩效在脑力负荷测量中的理论基础与应用
•综述.任务绩效在脑力负荷测量中的理论基础与应用李文斌，谢小萍,常耀明（空军军医大学航空航天医学系，西安710032）【摘要】脑力负荷是工效学中的重要概念，脑力负荷测量在工效学中有着广泛的研究。
任务绩效用于脑力负荷的测量有着科学的理论基础和实际的应用。
本文首先重点介绍了耶基斯-多德森定律、“倒U形”模型以及剩余资源理论来阐述脑力负荷与任务需求、任务绩效的关系。
基于上述理论基础,进一步介绍了任务绩效在脑力负荷测量中的应用方法并分析了其优势和缺陷，最后总结了任务绩效应更多地与其他脑力负荷指标相结合来综合测量脑力负荷，并用于进一步探索脑力负荷测量的建模方法。
【关键词】工程心理;人因工程;认知资源;信息加工;脑力负荷;任务需求;任务绩效;绩效测量中图分类号:TB18文献标识码:A文章编号:1006-8309（2020）01-0075-05DOI：10.13837/j.issn.1006-8309.2020.01.00131引言随着科学技术的发展，人在人机系统中的作用发生了变化，人由操控者逐渐向监控者转变。
劳动的性质也发生了变化，脑力劳动逐渐占优势。
脑力劳动强度一定程度上可通过脑力负荷来衡量。
脑力负荷产生于作业人员用有限的脑力资源来处理任务的过程中⑴。
适度的脑力负荷有利于维持良好的任务绩效，而过高或者过低的脑力负荷会使工作绩效下降。
因此，任务绩效在一定程度上可以用来测量脑力负荷。
本文通过阐述脑力负荷与任务需求、任务绩效的关系，总结了任务绩效在脑力负荷测量中的理论基础，介绍并展望了任务绩效在脑力负荷测量中的应用。
脑力负荷（mental workload）也被称为心理负荷，它是工作负荷的一种。
与体力负荷不同，脑力负荷主要涉及感知、思维、判断、决策等心理过程，一般体现在对体力需求较小的任务中⑷。
1.1脑力负荷的含义脑力负荷是一个复杂的概念，尚没有统一的定义。
Hart等将脑力负荷解释为心理处理能力或资源的数量与任务所需数量之间的感知关系⑶。
综述人的脑力负荷
综述人的脑力负荷，疲劳并且举例说明？引言：科学技术的进步，特别是电子计算机等先进技术的飞速发展，导致生产和办公逐步向自动化和微机化方向转变，人类社会正在经历一场信息革命或计算机革命。
现代人机系统中的操作人员正在逐步从直接控制人员变成监视人员和决策者，大多数传统的体力劳动正逐步被脑力劳动所代替。
整个社会中，体力劳动所创造的价值所占比例越来越小，而脑力劳动创造的价值所占比例越来越大。
工作对脑力需求的提高比人导致脑力负荷的增加，过高的脑力负荷将使系统中的操作人员感到大脑疲劳，进而影响到人们正常的生活和工作。
因此，为保护劳动者健康，提高工作效率。
研究人的脑力负荷具有越来越重要的现实意义。
1脑力负荷概述1.1脑力负荷的定义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”的专题学术会议，讨论技术进步环境下人在劳动系统中的作用。
在这次会议上，一些学者提出了在新的劳动系统中测量人的脑力负荷的重要性。
1977年，北大西洋公约组织的一些著名学者在著名心理学家和人因工程学家N.Moray教授的召集下又召开了“脑力负荷理论和测量”专题学术研讨会。
在这次会议上，人们系统的讨论了脑力负荷的定义，理论和测量方法。
有关脑力负荷的研究也逐渐成为心理学家和人因工程等领域的重要研究课题。
脑力负荷是与体力负荷相对应的一个术语，英文术语是Mental Workload，也可称为心理负荷、精神负荷、脑负荷、脑力负担等，表示人在工作中的心理压力。
目前，对脑力负荷的定义没有严格同意的描述，以下几种是比较有代表性的模式。
○1脑力负荷是人们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脑力负荷是工作者用于执行特定任务时使用的那部分信息处理能力，脑力负荷的测量就是对这部分信息处理能力的测量。
○3脑力负荷不仅与任务有关，也与个体有关，个体能力、工作动机、工作决策、工作情绪以及工作者的状态等都是影响脑力负荷的因素。
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 学习指南
学习指南一、课程学习方法1.从宏观角度把握课程内容结构。
掌握人因工程学课程的特点，将课程按照大的知识模块进行分类（导论、人的工作环境、人的工作效能、人体测量与作业空间、人机系统与人机界面、劳动安全与事故预防），掌握各部分内容在人-机-环境系统优化中的作用。
2.对本课程涉及的相关学科知识要进行拓展学习。
人因工程课程涉及较多的相关学科，知识点比较分散。
如医学、心理学，光学、电学、声学、劳动卫生、人体测量、安全工程及工程学科知识。
学习时会感觉有些知识了解的不够、不深。
建议同学查阅相关教材或研究文献，更好地完成课程学习。
3.重视实验环节，认真完成实验。
人因工程学是实践性非常强的一门学科，课程学习中安排了相关实验。
可帮助学生对理论知识的理解，以及基本实验技能的掌握。
例如，环境对人的影响是作业环境设计的主要参考。
微气候环境实验中通过测量不断改变的室内温度、湿度及风速，询问被试的生理、心理感受以及学生装配作业的效率，使大家了解微气候环境变化对人的生理、心理及生产效率的影响，掌握作业环境的评价方法，并设计舒适微气候环境。
该实验过程把微气候环境的构成要素、对人的影响以及优化设计方法都训练了。
实验过程清楚了，理论内容也就都消化了。
自拟实验和人因课程设计是在基础实验及理论部分教学完成后开始进行的实践内容，这两个环节可充分调动学生利用所学的知识和实验技能发现问题、分析和解决问题的能力。
4.对涉及学科研究前沿的课程内容，要注意检索相关研究文献，了解研究动态。
脑力负荷测量与预测方法还是在不断发展中，可参考的教材有限。
另外，拓展模块中有关感性工学和可用性方面的知识是研究前沿内容。
该部分除了掌握老师课上讲的知识和案例外，可参考网站提供的国外人类工效学领域研究期刊。
5.要注意各模块知识之间的相关性。
人因工程各知识模块之间有些是独立的，有些是有内在联系的。
如人体测量与作业空间设计，人的信息处理系统与脑力工作负荷，作业环境、人机界面设计、作业空间设计与人为失误（安全管理部分）之间，都存在着知识之间的相互支持，而作业环境、人机界面设计、作业空间设计方面的问题就是导致人为失误的主要原因。
脑力负荷的预测与分析方法
第1卷 第1期1998年1月工业工程I ndustrial E ngineering JournalVol11No11Jan11998脑力负荷的预测与分析方法廖建桥(华中理工大学工商管理学院,武汉,430074)摘要 随着计算机在现代系统中的广泛应用,系统操作人员已正在变成脑力工作者。
在系统设计中预测这些操作人员的脑力负荷,以免脑力负荷过高而影响系统的业绩具有十分重要的意义。
本文首先介绍了三种不同的脑力负荷预测和分析方法,最后提出了一个脑力负荷预测的基本模型。
关键词 脑力负荷预测;作业分析;系统设计中图资料法分类号 TB18Mental Workload Prediction and Analytic MethodsLiao Jianqiao(Dept1of Management Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,430074)Abstract With wide application of computers in modern systems,system operators become men2 tal workers1Therefore,it is of great importance in system design to predict mental workload im2 posed by a system on its operators,to avoid performance deterioration caused by high mental de2 mand1This paper first introduces three methods of mental workload analysis and prediction,then a general model of mental workload is proposed1K eyw ords mental workload prediction;task analysis;system design 在现代的人机系统中,人的作用发生了根本性的转变,人从系统的操作者和控制者变成了监控者和决策者,人从手工劳动者变成了脑力劳动者。
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第二节 脑力负荷的测量
古珀一哈柏 (Cooper-Harper)评价法，美国空军1969年提出 古柏一哈柏提出主要目的：用于评价飞机驾驶难易程度 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。
应用：用于飞机操纵特性的评定。 下表为Cooper-Harper方法的分级方法。
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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
a.脑力需求 b.体力需求 c.时间要求 d.努力程度 e.操作成绩 f.挫折水平
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第二节 脑力负荷的测量
NASA-TLX主观评价法：
脑力需求：这项工作是简单还是复杂，容易还是要求很高？完成工作 需要多少脑力或知觉方面的活动（如：思考、决策、计算、记忆、寻 找等）？
体力需求：需要多少体力类型的活动（推、拉、转身、控制活动等）？ 这项工作是容易还是要求很高，是快还是慢？悠闲还是费力？
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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
中度的、客观的不足
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第二节 脑力负荷的测量
（3）NASA-TLX主观评价法
美国航空和宇宙航行局下属 AMES研究中心的Hart等人建立起来 的。 1）主要观点：认为脑力负荷是一个多维的概念。
Hart等对飞行员进行调查，拟从中找出脑力负荷的影响因素。 经过大量调查研究之后，确定了六个影响脑力负荷的因素。分别为：
脑力劳动
脑力负荷的定义及影响因素 脑力负荷的测量
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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）
脑力劳动：人从外界接受信息，对信息进行编译、整理、分析， 最后作出反应的过程。
关于脑力工作负荷也有用心理负荷、精神负荷、脑负荷和脑力 负担等术语的，目前还没有形成统一的定义。
时间需求：工作速度使你感到多大的时间压力？工作任务中的速度是 快还是慢，悠闲还是紧张？
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第二节 脑力负荷的测量
努力程度：在完成这项任务时，你在脑力和体力方面做出了多大的努 力？
业绩水平：你认为你完成这项任务是多么成功？你对自己业绩的满意 度如何？
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第二节 脑力负荷的测量
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主观评价法
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National Aeronautics and Space Administration (美国)国家航空和宇宙航行局
（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。
各项活动之间经常 中注意力。由于不确 虑而产生中等程度的
出现冲突或相互干 定性，不可预见性或 压力，增加了负荷。
扰
对工作任务不熟悉， 为了保持适当的业绩，
工作中有些复杂
需要相当的努力
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几乎从未有空余时 需要十分努力和聚精 由于慌乱、挫折和焦
间，各项活动之间 会神。工作内容十分 虑而产生相当高的压
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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第二节 脑力负荷的测量
时间负荷：是指操作者有没有足够的时间来完成任务。 努力程度：是指在工作时人需要付出的努力等。具体的它是指人在
工作时，大脑中计算、决策、注意力资源的应用情况。
压力负荷：主要涉及脑力负荷或与脑力负荷有关的心理上的负担。
每个因素又被分为1、2、3三级，SWAT描述的变量及水平 如表所示。
脑力负荷：用来形容人在工作中的心理压力, 或信息处 理能力 。
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第二节 脑力负荷的测量
----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。
为了达到要求需要相当的努力
5
非常明显但可忍的不足 为达到合格的驾驶需非常大努力
6
严重的缺陷 严重的缺陷
要达到合格的驾驶，需要驾驶员最大
7
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
8
严重的缺陷
为了控制飞机需要非常大的努力
9
严重的缺陷
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如不改进，飞机驾驶时可能失控
10
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第二节 脑力负荷的测量
冲突不断
复杂，要求集中注意 力，需要极高的自我
力
控制能力和坚定性
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第二节 脑力负荷的测量
2）使用方法பைடு நூலகம்
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