09人机课件2

第2章人因工程的研究方法与工具人机主要任务是把与人的能力和行为有关的信息及研究结果应用于产品、设施、程序和周围环境的设计中去。这些知识主要来源于实验和观察。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述从研究手段看：研究方法可以分为实验性和非实验性两大类，即实验法与非实验法.非实验法则是通过调查法、观测法（行为观测）、测试法（心理测试、感觉评判法；身体测量、生理指征测量）等方法开展研究的。实验法是基于人为控制某些因素，通过实验测试特定因素的影响；从研究结果看可分为描述性研究、试验性研究、评价研究。描述性研究：2.1人因工程的研究方法—研究方法概述就是通过一定程序收集资料，根据某些重要属性，来描述某一母群体(事物、現象或人員)的特征。例：人体尺寸調查，…，测量人们如何使用某种型号的ATM；观测某一制造工厂的工人，看他们不安全行为的类型与频次；虽然学問不大，但其所提供的数据为许多设计决策的基础。另外在解決方案尚未探索与建议之前往往需先進行描述研究，以衡量问题的轻重和范围。主要重视的是各群体的平均数，标准差和百分位數。实验性研究：是为了检测一些变量对人的行为的影响。通常根据实际问题、预测理论来决定需要调查的变量和检测的行为。通常，试验性的研究更关心变量是否对行为有影响以及将如何影响的问题。描述性研究则更关心所描述对象的统计结果，如平均值、标准偏差和百分比等。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述1.占座改变桌上的环境2.椅子的舒适性不安宁的身体移动”改变”（包括对环境的改变和可能由它导致的行为改变），然后”比较”，是实验研究最基本的逻辑和基本特征2.1人因工程的研究方法—研究方法概述实验各种变量的操纵、控制、观察和比较等的过程。变量是使实验运转的齿轮。好实验与差实验的区别就在于变量的有效选择和操纵。因此，变量是实验研究最基本的问题，是实验研究的根基。实验就是寻找自变量和因变量之间的关系评价研究类似于试验性研究，但它的目的多是为了评价一个系统或产品，并希望事先了解人们在使用系统或产品时的行为表现。研究地点选择研究地点的选择是第一个需要决定的问题，其内容就是选择实地研究，还是选择在实验室中进行研究。对于不同的研究方法有不同的选择规则。一个具体研究的基本过程现实中一个具体的研究往往涉及多个类别。虽然每一类都有不同的目标，使用不同的方法，但它们全都有同样的基本决策过程：选择研究地点、选择变量、选择采样主体、收集数据、分析数据。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述自变量选择–描述性研究：标准变量、分层变量（预测）–试验性研究：独立变量、非独立变量–评价研究：为评价研究选择变量，要求研究人员把被评价系统或设备的目标转化成具体的、可测量的标准变量。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述在实验中实验者所操纵的、对被试者的反应产生影响的变量称为自变量；1)、自变量实验法2)、因变量因为自变量的变化而产生的现象变化（行为表现），称为因变量。自变量的结果2.1人因工程的研究方法—研究方法概述凡是对因变量产生影响的实验条件都称为相关变量；对因变量不产生影响的实验条件称为无关变量（或无关变项）。由于在实验中额外变量是必须加以控制的，所以额外变量也被称为控制变量。评价一项实验设计的好坏的一个重要依据就是看研究者能否成功地控制那些额外变量。3）控制变量实验法可能影响自变量的变量保持恒定尽量消除被试个体间差异对实验的影响2.1人因工程的研究方法—研究方法概述因变量的要求•基本要求:①客观存在；②数量较多；③无突变；④容易收集；⑤不需要特别的数据收集技术；⑥消耗尽可能少的财力和实验者的精力。•可靠性:是指对一个变量测量多次结果保持稳定的特性。•正确性：如方向正确性、内容正确性、体系正确性。•防止干扰因素的影响：因变量不能受那些与体系无关的变量的影响。•敏感性2.1人因工程的研究方法—研究方法概述变量命名练习因为理解自变量、因变量和控制变量非常重要，所以我们在这里再举一些例子以便你检查自己是否真的理解了。对于每一个例子都要说出三种变量。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述变量命名练习因为理解自变量、因变量和控制变量非常重要，所以我们在这里再举一些例子以便你检查自己是否真的理解了。对于每一个例子都要说出三种变量。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述变量命名练习汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地减少后面司机意识到前方正在停车的时间。实验就是回答这一问题。对变量命名。答案自变量(被操纵变量)：刹车灯的明度因变量(被观察变量)：刹车灯亮到尾随车司机踩刹车踏板之间的时间控制变量(恒定变量)：刹车灯颜色、刹车板的形状、刹车所需力气、额外照明度等2.1人因工程的研究方法—研究方法概述变量命名练习训练鸽子绿灯亮时啄键、红灯亮时停止。对作出正确反应的鸽子给予玉米的奖励。对变量命名。答案自变量灯的颜色(红或绿)因变量啄键次数控制变量食物剥夺时间、键的大小、红灯绿灯的强度等2.1人因工程的研究方法—研究方法概述变量命名练习答案自变量用于奖励的语言种类。因变量语言数量(或频率)控制变量办公室情境、治疗者治疗者试图改善患者的自我形象。每次患者描述自己积极的一面时，治疗者就以点头、微笑和额外注意予以奖励。对变量命名。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述变量命名练习社会心理学家做了一个实验，为了发现当六个人挤在一个电话亭里时是男人还是女人感到更不舒服。对变量命名。答案自变量参与者性别因变量不舒服的程度控制变量电话亭的大小、挤在电话亭的人数(6)、个体的大小等2.1人因工程的研究方法—研究方法概述变量命名练习1、开车时使用手机对驾驶的影响使用手机、不使用手机——交通事故交通量大、小停车、转弯、道路、高速公路2、观察不同形状和颜色时眼运动的顺序性2.1人因工程的研究方法—研究方法概述优点：能更好的控制无关变量的影响更为经济局限性：离不开描述性方法的支持实验情境下得到的结果，其推广受到限制实验法的评价实验法描述性研究–代表性的抽样、随即抽样–样本空间大小被测者选择2.1人因工程的研究方法—研究方法概述试验性研究为试验性研究选择被测对象就是要选择那些具有代表性的、一般化的个体。评价研究评价研究中选择个体与描述性研究和试验性研究考虑的因素一样。被测对象必须能够代表最终用户群体。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述（4）数据收集•描述性研究：可以在实地或实验室中进行,观察法、问卷法、访谈法；•试验性研究：所以常采用计算机辅助的方法；•评价研究：通过研究人员观察或访问使用者来收集数据；2.1人因工程的研究方法—研究方法概述•观察法的要点1.研究者首先要明确观察的目标，也就是＂观察什么＂的问题。因为观察时研究者的注意范围和思考能力有限，不可能同时注意多种现象.2.第二个问题相对更有趣些：我们如何保证观察本身不会对观察结果产生影响？这涉及到观察过程中被观察对象的反应（反应性）问题。因为观察法是描述性的，这种特性必定为其带来如下限制：观察法无法让研究者对各因素间的关系作出推论。有时，观察法所提供的资料并不充分。观察法的描述性限制常常被忽略。观察法本身并不一定客观无偏。观察法的局限性问卷法：是否式、选答式、等级排列式、等距式1.是否式2.选择式，即列出多种答案，由被调查者自由选择一项或多项的回答方式,如：您认为您所在的城镇亟须解决的社会问题是什么？（请在您选择的项目后打√，可任选3项）住房紧张交通拥挤空气污染水源不足人口膨胀社会秩序不好这种回答方式，适用于有几种互不排斥的答案的定类问题.3.等级式您对您所在社区的社会治安工作是否满意？（请按您的感受在下列适当的空格内打√）①很满意②比较满意③无所谓④水满意⑤很不满意⑥不知道适用于要表示意见、态度、感情的等级或强烈程度的定序问题。4。等距法：5点或7点量表，又称利克特量表，是由美国心理学家利克特提出的您认为当前最严重的社会问题是什么？（请在适当的方格内打√）非常严重比较严重一般不太严重不严重①下岗失业问题□□□□□②社会治安问题□□□□□③贫富分化问题□□□□□④国民素质问题□□□□□⑤官员腐败问题□□□□□⑥社会公德问题□□□□□适用于同类问题、同类回答方式的一组定序问题。访谈法通过访问从访问对象那里获得信息,即：通过交谈来收集资料特点：灵活方法：结构式访谈：指导性的、正式的，回答相同的问题；非结构式访谈：非指导性的、自由式的，聊天1。你对xx公司的汽车设计风格有什么看法？2。你认为xx公司的汽车设计风格属哪种风格？□豪华□运动□越野•描述性研究这里常采用基本的统计方法进行。如计算频率分布、平均值、中位数、标准偏差、相关系数、百分位数等。•实验性研究实验性研究中的数据常用一些较为复杂的数理统计方法进行分析，比如方差分析、回归分析等。•评价性研究评价性研究中的数据也常用一些较复杂的数理统计方法进行分析。（5）数据分析2.1人因工程的研究方法—研究方法概述•集中量集中量（measuresofcentraltendency）是代表一组数据典型水平或集中趋势的量。它能反映频数分布中大量数据向某一点集中的情况。集中量包括算术平均数、加权平均数、几何平均数、调和平均数、中位数、众数等。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述算术平均数算术平均数（arithmeticmean）是所有观察值的总和除以总频数所得之商，简称为平均数或均数。nXXnii1NXNii12.1人因工程的研究方法—研究方法概述2.1人因工程的研究方法—研究方法概述算术平均数的优点反应灵敏；严密确定，简明易懂，计算方便；适合代数运算；受抽样变动的影响较小；样本算术平均数是总体平均数的最好估计值2.1人因工程的研究方法—研究方法概述算术平均数的缺点易受两极端数值（极大或极小）的影响；某村农户收入状况120,127,130,131,132,132,135,136,137,139,140,145,146,149,153,158,160,320,400平均数＝162.63一组数据中某个数值的大小不够确切时就无法计算其算术平均数。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述•差异量差异量（measuresofdispersion）用于表示数据的变异程度或离散程度。常用的差异量有全距、平均差、方差、标准差和差异系数等。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述方差和标准差方差（variance）样本中各数据与样本平均数的差的平方和的平均数叫做样本方差；样本方差的算术平方根叫做样本标准差。样本方差和样本标准差都是衡量一个样本波动大小的量，样本方差或样本标准差越大，样本数据的波动就越大。定义公式和计算公式：2112122)(NXNXNXNiiNiiNii2.1人因工程的研究方法—研究方法概述标准差标准差（standarddeviation）是指离差平方和平均后的方根。即方差的平方根。定义公式和计算公式：211212)(NXNXNXNiiNiiNii2.1人因工程的研究方法—研究方法概述•方差分析是检验两个总体或多个总体的均值间差异是否具有统计意义的一种方法。得到标准差的值,才能完整地表述被测群体的特征。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述•相关分析用离差来判别2.1人因工程的研究方法—研究方法概述回归分析•相关系数－－双向关系•回归方程－－单向关系•一元线性回归•一元线性回归方程的检验•一元线性回归方程的应用•多元线性回归简介我们要了解的是变量之间是如何发生相互影响的，这就是所谓的相关分析和回归分析。2.1人因工程的研究方法—研究方法概述2.1人因工程的研究方法—研究方法概述简单次数分布图－－直方图（histogram）2.1人因工程的研究方法—研究方法概述简单次数分布图－－次数多边图（linegraph）2.1人因工程的研究方法—研究方法概述次数多边图的优点2.1人因工程的研究方法—研究方法概述散点图（scatterplot）2.1人因工程的研究方法—研究方法概