脑力负荷的测量方法列车运维关键岗位作业认知理论课

3.2脑力负荷的测量方法列车运维关键岗位作业认知理论郑州铁路职业技术学院主讲人：牛可3.2脑力负荷的测量方法3.2.1主观评价法3.2.2主任务测量法 content目录3.2.3辅助任务测量法3.2.4生理测量法高速动车组运维体系概况3.2脑力负荷的测量方法按其特点和使用范围划分主观评价法主观任务测量法辅助任务测量法生理测量法高速动车组运维体系概况主观评价法脑力负荷主观评定技术有多种类型。最常见的有库柏-哈柏（Cooper-Harper）评价法、主观负荷评价法（SWAT量表）、NASA—TLX主观评价法等。库柏-哈柏评价法1969年由库柏（Cooper）和哈柏（Harper）提出，是评价飞机驾驶难易程度的一种方法，用于飞机操纵特性的评定。建立基于飞行员工作负荷与操纵质量直接相关的假设。这种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。主观负荷评价法SWAT法是美国空军开发的，由里德（Reid）等人建立。在开发SWAT时，里德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三个因素的结合。NASA―TLX主观价法是美国航空和宇宙航行局下属AMES研究中心的哈特（Hart）等人建立的。库柏-哈柏方法是一维的主观评价法，而脑力负荷是一个多维的概念。用一维的方法测量脑力负荷可能只知道结果，而不能知道其真正的原因。高速动车组运维体系概况主观评价法的缺陷主观评价是操作人员对某项工作的感觉。这种感觉不一定就是脑力负荷。在执行许多任务时，大脑中进行的活动是感觉不到的，我们所感觉到的东西只是我们意识到的东西，而人的信息处理系统中的许多活动是我们意识不到的。因此，得到的脑力负荷很可能是有偏差的，工作中人意识不到的东西越多，这种偏差就越大。另外，脑力负荷评价值与个性特征、反应策略、身体或生理变量等均存在密切联系。评价结果有偏差高速动车组运维体系概况主观评价法的缺陷主观评价一般反映脑力负荷和生理负荷共同作用的结果，这在测量总负荷时不会导致严重的问题，但在评价主观负荷时却由于结果混淆而易产生错误；其次，评价者一般较难将外部需要与实际努力分开，往往以“应该”而不是以“实际经历”的工作要求作为评定基础，因此可能出现高估或低估工作负荷的倾向。评价结果容易混淆主观评价法的应用受短时记忆消退的严重局限。方法应用存在局限性主观评价的敏感性在某些领域受到限制。研究表明，主观评价对影响知觉中枢加工的工作更敏感，而对影响运动反应输出的工作相对不敏感。方法应用存在局限性高速动车组运维体系概况主观任务测量法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。主任务测量法可以分为两大类，一类是单指标测量法，另一类是多指标测量法。单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。为了有效地使用这种测量方法，显然要选择能反映脑力负荷变化的业绩指标。在使用单指标测量法时，指标选择的好坏对脑力负荷的测量成功与否有着决定性的作用。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。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，因而也无法提出统一的工作负荷大小衡量尺度，这不利于不同任务间的效果比较与解释；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。主任务测量法存在两个问题:测量单独做辅助任务时的业绩指标，这个指标反映的是人全心全意做这件事情时的业绩，即人的能力高速动车组运维体系概况辅助任务应用辅助任务测量法时，操作人员被要求同时做两件工作。主任务的脑力负荷是通过辅助任务的表现来进行的。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。因此可通过辅助任务的绩效分析主操作脑力负荷状况。操作人员把主要精力放在主任务上，当他有多余的能力时，尽量做辅助任务。辅助任务法步骤第一步在做主任务的同时，在不影响主任务的情况下尽量做辅助任务，这时也可以得到一个人在辅助任务中的业绩，这个指标反映的是主任务没有占用的能力。把这两个指标相减就得到主任务实际占用的能力，即脑力负荷。第二步高速动车组运维体系概况辅助任务的种类它必须是可以细分的，即被试者在这些任务中不管花费多少精力，都应该能够显示出来。正如在上面已经指出过的，它必须与主任务使用相同的资源。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。条件1条件2条件3向被试者在一定的时间间隔或不相等的时间间隔显示一个信号，被试者要根据信号的不同做出不同反应。追踪选择反应追踪是一个经常使用的辅助任务。追踪有补偿性追踪和尾随性追踪。高速动车组运维体系概况辅助任务的种类监视任务一般要求被试者判断某一种信号是否已经出现，业绩指标是信号侦探率。记忆监视用记忆作为辅助任务来测量脑力负荷的研究特别多，这些研究大都使用短期记忆任务。各种各样的算术计算也被用来作为测量脑力负荷的辅助任务。复述脑力计算复述任务要求被试者重复他所见到或听到的某一个词或数字。除了选择反应任务之外，简单反应任务有时也用来作为测量脑力负荷的辅助任务。简单反应高速动车组运维体系概况生理测量法人从事脑力劳动时生理指标变化具有以下特点：脑力作业能耗的变化。脑的氧代谢较其他器官高，安静时约为等量肌肉耗氧量的15~20倍，占成年人体总耗氧量的10%。能耗不足以反映脑力负荷的变化。脑力劳动时心率减慢，但特别紧张时，可引起舒张期缩短而使心跳加快、血压上升、呼吸频率提高、脑部充血而四肢及腹腔血液减少。脑力劳动时，血糖一般变化不大或稍有增加，对尿量无任何影响，其成分也无明显变化，仅在极度紧张的脑力劳动时，尿中的磷酸盐的含量才有所增加，但对排汗的量与质以及体温均无明显影响。脑力劳动时人的瞳孔直径