工程心理学

工程心理学第1章概论一、填空1.工程心理学是二十世纪四十年代后期开始发展起来的一门新学科。它以人-机系统为对象，主要研究人的工作效能，人在系统中的行为特点，以及人机间的合理配合等。受环境因素的影响，因而有人把人机系统概念扩大为人-机-环境系统。这里说的“机”是广义的，包括简单的工具和复杂的生产技术装备；这里说的“环境”，不仅指各种物理环境，也包括劳动组织、工作制度等社会环境条件。2.要解决好人、机、环境三者的关系，必须对人在系统中的认识的两种对立观点：机器中心论和人中心论。3.人机系统指在劳动和工作中人与使用的机器以一定的方式互相结合而构成的系统。工程心理学研究人机系统，就是为了使人机间建立最合理的结合关系，使系统获得最好的效益。划分方法：⑴人机系统按人机连接的方式，可区分为串联式人机系统和并联式人机系统。串联式人机系统中，人机连环串接，人机任何一方停止活动或发生故障，都会使整个系统中断工作；并联式人机系统中，人机并接，两者可互相替代。⑵人机系统还可作闭环系统和开环系统的区分。区别在于人是否能够了解系统活动的结果，即有没有所谓结果反馈。闭环人机系统中有信息反馈回路。人机系统按人在系统中的作用特点区分为三类：即手控式人机系统、机控人机系统和自动化人机系统。人机相互作用的基本模式：人机系统中的人机相互作用过程就是人机进行信息交换的过程。人和机器是两种性质不同的系统，但两者在功能上有相似的地方。人和机的活动都包括输入、加工和输出三个环节。人的这三个环节，通常用S－O－R表示。S表示刺激作用；O表示机体组织；R表示身体反应。人的眼、耳、鼻、舌、皮肤等器官，称为效应器官。⒋人机配合包括两方面的涵义：一是人机功能分配，二是人机在构形与性能特点上的匹配。⒌泰勒被认为是最早对人与工具匹配问题进行科学研究的学者。他开创了“时间研究”与吉尔布瑞斯创始的“动作研究”合称为“动作时间研究”，迈开了工业心理学研究的第一步。⒍德国心理学家闵斯特伯格首先把实验心理学应用于工业生产，方法为企业选拔、培训工人和改善工作环境。1912年前后，出版《心理学与工业效率》、《心理技术原理》，是发展的工程心理学的先驱。⒎工程心理学兴起后的最初10年，主要集中于研究开关、按钮、操纵杆等控制器和表盘指针式仪表设计中的人的因素问题，五十年代是工程心理学的“开关――表盘”时代。二、简答及论述1.工程心理学研究的内容包括哪些方面工程心理学是一门以心理学为核心内容的综合性学科。它以实验心理学和认知心理学的理论和方法为基础。工程心理学研究的内容主要包括以下几方面：⑴人体生理心理特点和人的工作能力限度。在人机系统中，人机关系主要表现为两个方面：一是人机功能分配，二是人机特性匹配。要处理好这两方面的关系，就需要对人的身心特点进行全面了解，才可能把机具设计得适合于人使用。⑵人机相互作用过程和人机界面的设计要求。在人机系统中，人机相互作用是通过信息显示装置和控制装置实现。通过显示装置，人获得工作状态的信息；通过控制装置，人把指令信息传给机器，人机之间才能有效地可靠地进行。⑶工作空间的设计要求。在人机系统中，工作空间的大小、显示器与控制器的位置、工作台的高低、座位的尺寸等都会对操作人员的工作效率与系统的安全发生影响。⑷工作环境的要求。人机系统都处于一定的环境中，对照明、噪声、温度等环境因素控制不当，不仅会影响人的工作效绩，而且还会危害人的健康。⑸人工智能。人工智能是通过计算机等技术对人的智能活动的模拟。人工智能的心理学研究，将是工程心理学的一个重要发展方向。2.工程心理学的作用和目的是什么⑴提高效率。设计任何人机环境系统都必须首先考虑工作效率。人机系统的效率不仅取决于人或机各自的效率，同时也依赖于人、机、环境三者的配合和协调。⑵防止事故，保障安全。⑶创造健康和舒适的工作条件。健康舒适是评价生活、工作质量的重要内容。随着社会的进步，人们对身心健康和舒适度的要求越来越高。一个好的系统，不仅要求效率高，事故少，而且还要无害于操作人员的身心健康。3.机器具有人所不及的功能特点有哪些⑴强度大。机器可以承受很大的压力，并随需要而提高，而人则受固身体的结构和生理特点的限制，只能承受有限的压力。⑵速度快。电子开关的速度以微秒计，高速计算机完成一次运算的时间不到亿分之一秒，而人对简单信号的反应速度很难短于0.1秒。⑶精度高。机器在感受和操作精度上可以做得比人高。⑷具有某些人所缺少的感受和反应能力。人不能感受到超声和微波辐射的作用，而机器能够灵敏地接收它们。⑸能够长时间地连续工作。人若连续工作超过一定时间，容易疲劳，特别做单调而重复的动作更易疲劳。⑹能在人无法耐受的环境中工作。在缺氧、高压、低压等环境中，机器的活动可不受影响。4.人具有一些机器所不及的功能有哪些⑴某些感受能力高。人眼对微光的灵敏度超过任何机器，对音色的分辨力也高于机器。⑵具有补偿的能力。人能随情况的变化运用多种信道去接受信息，一种信道发生障碍时能用别的信道去补偿。⑶具有高度的灵活性。人能适应环境的变化，当机立断，作出反应。⑷具有多种潜能。人有很大的可塑性，可能通过学习掌握多方面的经验和技能。⑸具有总结经验，除旧创新的能力。⑹具有主动能动性，因而能成为机器的支配者。5.人机匹配符合的原则是什么⑴要选用最有利于发挥人的能力和提高人的操作可靠性的匹配方式，不要为图便宜或为了容易设计而选用不利于发挥人的能力特性的匹配方式。⑵匹配方式要有利于使整个系统能够达到最大的效率，要避免对人提出能力所不及的要求。⑶要使人操作起来方便、省力。⑷要采用信息流程和信息加工过程自然的、使人学习的、差错少的匹配方式。⑸匹配方式要使人认识到或感到自己的工作很有意义，不可把人安排作机器的辅助物，避免使人产生自己是为机器服务的感受。第2章？工程心理学的研究方法一、填空1.科学研究就是在搜集材料、分析材料的基础上探索事物发展规律的过程，这一过程最终目的就是寻找事物之间的因果关系，并进而对事物的发展加以预测与控制。搜集材料有三个问题需要注意：搜集什么材料？用什么方法搜集？向什么人搜集？2.科学研究的目的就是要找出各种变量之间的关系。工程心理学研究中的变量主要涉及行为变量，这种变量有两个主要的维度：定量维度和定性维度。在工程心理学的研究中，我们往往需要先对一些行为变量定性，然后在定性的基础上做定量的比较。在工程心理学的研究中，除了自变量和因变量，有时候还会遇到控制变量。3.工程心理学研究的目的在于寻求变量之间的关系，这种关系主要体现在两个方面：相关关系和因果关系。相关关系是指两个变量之间存在着一种系统的依赖性，但这种关系只能说明两个变量之间有依赖，而不能提供原因与结果的解释。相关分三种：正相关、负相关和零相关。在心理学研究中，两个变量之间的相关的程度经常是用相关系数来衡量的。4.信度是指研究中所使用的工具的可靠性，即它是否可以稳定地反映某种心理特征的能力。信度有三种：重测信度、复本信度和分半信度（用某个测验对被试加以施测，把测验分成对等的两部分，求这两部分得分的相关）。5.效度指测验或研究的有效性和准确性，也就是测量或研究达到目的的程度。效度有三种：⑴内容效度：测验所涵盖的内容能在多大程度上测量到所要测定的心理特征，涵盖的范围越广，内容效度越高。⑵预测效度：用测验的结果去预测被试今后实际绩效的程度，预测效度越高，这种预测就越准确。⑶构想效度：测验结果与某种理论构思或概念相符合的程度。6.观察是指通过感官或借助仪器感知客观对象的过程，通过观察获得感性材料是心理学研究最基本的方法之一。科学的观察与常识的观察有着很大的区别，其中最主要的表现在科学观察是有目的、有计划的行为；而常识的观察往往是随机性的。观察常常有两种：直接观察和间接观察。直接观察以人的感官对客观对象的直接感知为基础；借助仪器或其它手段的观察叫间接观察。7.在研究中对自变量的控制要遵循“最大原则”即使自变量的变化范围尽量增大；实验中对干扰变量的控制要遵循“最小原则”即自变量以外的一切干扰变量的影响要控制在最小限度内。满足最小原则，需要采用以下方法：⑴消除法：指将干扰变量排除在实验之外；⑵限定法：通过使某种干扰因素保持恒定状态；⑶纳入法：是指把某些可能对实验结果产生影响的因素也当作自变量来处理；⑷配对法：常常被用来控制与被试有关的干扰因素。具体做法是把条件相等或相近的被试对等地分配到实验组和控制组；⑸随机法：是把参加实验的被试按照随机化的原则分配到控制组和实验组中，从概率统计上讲，通过这种随机的安排可以消除来自控制组和实验组被试因素所引起的系统误差。8.准实验研究也叫现场实验，它是在实际情境中研究自变量与因变量关系的方法。由于准实验是在实际工作环境中进行的，有许多条件无法控制，因此在实验设计方面与实验室研究不同。准实验设计有以下三种：⑴不相等实验组控制组设计这种设计要求在实验现场中选取两个条件尽可能相同的作用组，然后随机把它们命名为实验组和控制组。⑵等时间取样设计这种方法要求在同一组被试作业过程中取两个时间相等的时间段，在一个时间段内让被试接受实验处理，而在另外的时间段内则不接受实验处理。⑶时间系列设计这种设计是在作业过程中按一定的时间间隔进行一系列的测定，在时间系列的中间对被试组进行某种实验处理，然后从整个时间系列结果中分析实验处理前后结果的变化。9.模拟研究也是实验研究的一种特殊形式，它是以物质形式或观念形式对实际物体、过程和情境的仿真。模拟通常有物理和数学模拟：其中物理模拟要通过与实体类似的物理模拟来实现；数学模拟则是一种较抽象的模拟方式。在工程心理学的研究中，用的较多的是物理模拟。10.工程心理学研究中的测量一般针对以下几方面：物理量测量、因变量测量、心理特性测量。工程心理学研究有关的心理测量有四类：类别测量、顺序测量、等距测量和比例测量。⑴类别测量就是要求被试将事物按一定的规则或标准进行归类；⑵顺序测量是指使用顺序量表或等级量表进行的测量，这种测量要求被试对评价的事物排出顺序或排出等级；⑶等距测量常常被用来研究物理刺激与心理感受之间的关系，与顺序测量和类别测量不同，等距测量采用了相等的心理量单位；⑷比例测量是指既有相等单位，又有绝对零点的测量量表。11.心理学家斯蒂文森用数量估计法对声、光物理刺激与心理反应之间的关系作了大量的研究，得出心理量S与物理量I之间存在着对数关系，这个结论被称为斯蒂文森定律。其公式表达为：S=b？Ia.12.亮度、长度、电击三类物理量与相应的心理量之间的关系：电击的感觉强度比引起电击的物理强度增长快得多（a1）；主观亮度感觉量比光刺激的增长慢得多（a1）；线段长度的主观感觉量与物理量几乎成等比例关系（a≈1）。13.测验法：⑴智力测验：IQ=100+15Z；⑵能力测验：综合能力测验和特殊能力测验；⑶人格测验：艾森克人格问卷、卡特尔的16PF、明尼苏达多相人格量表（MMPI）。人格测量的方法：⑴量表法；⑵投射法：罗夏墨迹测验和主题统觉测验；⑶情境测验。二、简答及论述1.简述什么是实验法？要求与特性是什么？⑴实验法是在控制条件下观察事物变化，获取事实材料的方法。实验法与观察法是主要的区别就在于对实验条件的控制，因为有控制，使得实验法在揭示变量之间的因果关系方面比其它方法更有效。⑵实验法有两个最基本的要求：第一，随机分配被试：实验中试验组和控制组的被试必须是随机分配的，这样做的目的是要克服由于被试的不均等性而引起的结果差异；第二，对变量有控制：对变量加以控制是试验研究最重要的特色，只有控制了影响实验结果的各种变量，实验法才能更好地找到自变量与因变量之间的因果关系。⑶由于实验法控制了一些条件，所以它具有其它方法所没有的一些特性：主动性：它不必象观察法那样被动地等待观察现象的出现，可以按照研究者的需要主动地引起所研究的现象。准确性：实验研究可以排除其实无关因素对自变量和因变量之间关系的干扰，使人们对所研究的事物或现象之间的因果关系有更清楚更完整的认识。重复验证性：实验研究产生的现象可以重复产生，供人们反复观测验证。由于可以反复验证，因此实验法具有较高的内部效度。2.影响实验效果的因素有