工程心理學(xué)與人的作業(yè)

前言

　　本書被翻譯為中文介紹給偉大中國的應(yīng)用心理學(xué)家們，我感到一分榮幸。我感激朱祖祥教授承擔(dān)了本書的翻譯工作。尤其令我感到高興的是中國是強(qiáng)烈吸引著我的國家。我從兒童時(shí)代起就仰慕這個(gè)國家。從大學(xué)的幾門課程中我了解了你們的國家。我曾訪問過中國，并親切地記得在中國科學(xué)院心理研究所剛開放的新樓內(nèi)做報(bào)告的情形。我的研究從三位優(yōu)秀的中國研究生張侃博士、劉乙力博士和葉宜玉博士所作的貢獻(xiàn)中獲益匪淺。特別是張侃博士，他幫助我同中國的應(yīng)用心理學(xué)保持著聯(lián)系?！　”緯ǖ挠嘘P(guān)信息加工系統(tǒng)的人的力量與局限性及其對系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)系的知識，對全世界的人都是普遍適用的。我真誠地希望貴國人民能利用這些知識去理解人在作業(yè)中的心理，并對人一生中，不論在工作崗位上，在地面、水上或空中旅行中，還是只是在誘人的閑暇活動(dòng)中的安全能有所改進(jìn)。　　C·D·威肯斯

內(nèi)容概要

　　《工程心理學(xué)與人的作業(yè)》分13章，內(nèi)容涉及人的作業(yè)的廣泛范圍。第1章導(dǎo)論中，工程心理學(xué)被放在較廣泛的人類因素和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的框架中。第2章至第8章，涉及知覺、注意、空間與言詞認(rèn)知、記憶、學(xué)習(xí)和決策，強(qiáng)調(diào)認(rèn)知心理學(xué)這些領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。第9章至第12章，包括行動(dòng)的選擇與執(zhí)行、時(shí)間分配、差錯(cuò)與緊張，因而所涉及的范圍與工程領(lǐng)域有更多傳統(tǒng)上的聯(lián)系。最后是第13章，講的是系統(tǒng)發(fā)展方向，探討過程控制、復(fù)雜系統(tǒng)和自動(dòng)化。這一章表明前面各章所解釋的原則將日益顯示出對特定應(yīng)用領(lǐng)域的重要性?！　　豆こ绦睦韺W(xué)與人的作業(yè)》是“當(dāng)代心理科學(xué)名著”譯叢中的一本。《工程心理學(xué)與人的作業(yè)》是當(dāng)今西方使用最廣、影響最大的一本工程心理學(xué)教科書，由美國最富盛名的專家所著，中國最資深的工程心理學(xué)家所譯。主要講述工程設(shè)計(jì)、使用過程中人—機(jī)交互的心理因素，意在從心理的角度關(guān)注并改善人類作業(yè)的績效。前半部分論及知覺、注意、空間言詞認(rèn)知、記憶、學(xué)習(xí)與決策，強(qiáng)調(diào)認(rèn)知心理學(xué)這些領(lǐng)域的潛在應(yīng)用；后半部分具體涉及行動(dòng)選擇、時(shí)間分配、差錯(cuò)與應(yīng)激。全書所包括的有關(guān)信息加工系統(tǒng)的人的力量與局限性及其對系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)系的知識，對全世界的人都是普遍適用的。　　這是一部有代表性的工程心理學(xué)名著，它具有以下主要特點(diǎn)：（1）以人的認(rèn)知信息加工心理學(xué)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)闡述與工程技術(shù)設(shè)計(jì)有關(guān)的心理學(xué)問題，是一部理論性強(qiáng)、與技術(shù)設(shè)計(jì)聯(lián)系密切的工程心理學(xué)著作。不論已具有心理學(xué)基礎(chǔ)知識的讀者，還是已掌握工程技術(shù)設(shè)計(jì)知識的讀者，都能從《工程心理學(xué)與人的作業(yè)》中得到啟示。（2）《工程心理學(xué)與人的作業(yè)》引用了大量的工程心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，立論依據(jù)充足，科學(xué)性強(qiáng)。書中引用的大量文獻(xiàn)可為讀者進(jìn)一步深入鉆研工程心理學(xué)引線指路。（3）《工程心理學(xué)與人的作業(yè)》內(nèi)容新穎，引用的文獻(xiàn)大多反映最近10年來美國工程心理學(xué)界的研究成果，可從閱讀《工程心理學(xué)與人的作業(yè)》中了解當(dāng)代美國工程心理學(xué)研究的發(fā)展趨勢。

書籍目錄

總序譯者前言中文版前言(附原文)前言第1章 工程心理學(xué)與人的作業(yè)導(dǎo)論工程心理學(xué)與人類因素學(xué)工程心理學(xué)發(fā)展簡史人類因素工程的過程作業(yè)績效測量人的人主息加工模型結(jié)論參考文獻(xiàn)第2章 信號檢測、信息論和絕對判斷概述信號檢測論信號檢測的模式設(shè)置反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)：SDT中的最優(yōu)化敏感性ROC曲線理論表述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)信號檢測論的應(yīng)用醫(yī)療診斷丙認(rèn)記憶和目擊證人口供工業(yè)檢驗(yàn)警戒警戒范式警戒績效的測量影響敏感性水平和繁感性衰退的因素影響反映偏向水平和偏向增在的因素警戒理論預(yù)防警戒衰退的技術(shù)結(jié)論信息論信息的定量化離散信號的信息傳送結(jié)論絕對判斷單維絕對判斷承上啟下參考文獻(xiàn)第3章 知覺與顯示空間中的注意概述選擇性注意視覺取樣監(jiān)督控制取樣目標(biāo)搜索中的眼動(dòng)視覺搜索模型……第4章 空間顯示器第5章 現(xiàn)實(shí)與虛擬環(huán)境中的導(dǎo)航與交互第6章 語言與通訊第7章 記憶與訓(xùn)練第8章 決策第9章 行動(dòng)的選擇第10章 手工控制第11章 注意、時(shí)間分配和工作負(fù)荷第12章 應(yīng)激和人為差錯(cuò)第13章 復(fù)雜系統(tǒng)、過程控制和自動(dòng)化主題索引人名索引

章節(jié)摘錄

　　2．增加目標(biāo)的突出性。各種人為的信號增強(qiáng)技術(shù)都和記憶負(fù)荷的降低密切相關(guān)。有效的解決辦法是采用對信號和非信號有不同影響的程序。比如，盧濁和德魯里(Luzzo & Dmry，1980)開發(fā)了一種名為“閃動(dòng)”(blinking)的信號增強(qiáng)技術(shù)。在相繼呈現(xiàn)的刺激較為相似時(shí)(如電路板)，若能將合格的原型圖像和要檢測的項(xiàng)目快速、交替地呈現(xiàn)，就可以促進(jìn)對不合格電路板的檢測。假設(shè)待檢測的項(xiàng)目是“正常的”，圖像便是一致、融合、連續(xù)的。若待檢項(xiàng)目有缺欠(如線路有缺口)，缺口的位置便會以非常明顯的方式一閃一亮，以示區(qū)別?！　⌒盘栐鰪?qiáng)的第二種技術(shù)是利用人類對運(yùn)動(dòng)的高度敏感性，使目標(biāo)具有一致性運(yùn)動(dòng)的特征，而非目標(biāo)則沒有，從而提高檢測績效。例如，在雷達(dá)監(jiān)測任務(wù)中，如果信號與噪音的呈現(xiàn)方式非常相似，檢測任務(wù)將非常困難。斯坎倫(Scanlan，1975)認(rèn)為信號具有一致的、緩慢的運(yùn)動(dòng)，而噪音的運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的。若雷達(dá)的各幀圖像能得到儲存，便可快速進(jìn)行順行、逆行再現(xiàn)。這種情況下，目標(biāo)的一致性運(yùn)動(dòng)有助于提高信號的檢測績效?！　〈送?，還可以通過把事件復(fù)制轉(zhuǎn)換到另一個(gè)感覺通道呈現(xiàn)。信號如果同時(shí)在兩個(gè)感覺通道呈現(xiàn)會產(chǎn)生信息冗余效益。正是利用了這一點(diǎn)，這種技術(shù)可以用來提高信號的強(qiáng)度。科爾基霍恩(Colquhoun，1975)、多爾和漢納(Doll & Hanna，1989)、柳安多斯基和科布(Lewandowski &Kobus，1989)發(fā)現(xiàn)：聲納檢測任務(wù)采用視覺、聽覺通道同時(shí)呈現(xiàn)目標(biāo)時(shí)，要比各通道單獨(dú)呈現(xiàn)時(shí)，檢測準(zhǔn)確性更高?！　　　∷阉鞲采w率和有用的視覺區(qū)域　每個(gè)視覺固視能覆蓋多大的鋇覺區(qū)域呢?雖然我們有時(shí)能從外圍視覺中提取信息(見第4章)，但是辨別精確視覺細(xì)節(jié)需要中央凹最敏銳區(qū)域。這是一個(gè)環(huán)繞固視中心、不超過大約2度視角的一個(gè)視野區(qū)域。麥克沃茨(Machworth，1976)提出“有用的視覺域”(useful field of view，簡寫為UFOV)來定義這個(gè)不確定區(qū)域。在這個(gè)環(huán)繞固視點(diǎn)的環(huán)形區(qū)域中，可以提取任務(wù)的必要信息。如果相臨的兩個(gè)UFOV區(qū)域相互連接但不重疊的情況　　下，UFOV的大小就可以通過在同一個(gè)搜索任務(wù)中連續(xù)固視點(diǎn)之間的最小距離來估計(jì)。麥克沃茨和其他研究者發(fā)現(xiàn)，UFOV的大小在1度到4度視角之間變化。　　有一些影響UFOV的因素。UFOV大小決定于信息的密度和目標(biāo)與背景的分辨度。這樣，在清晰背景下尋找黑色瑕疵的玻璃時(shí)UFOV較大，在環(huán)形電路板或者微芯片上搜索錯(cuò)誤的定位聯(lián)結(jié)時(shí)UFOV較小。年齡增大會使UFOV逐漸定型(Ball，Beard，RoenkerMiller&Griggs，1988；Scialfa，Kline&Lyman，1987)。西愛爾弗(Scialfa)等人認(rèn)為，年紀(jì)大的成年人在視野中往往提取較小的知覺取樣，而且掃視也比年輕人慢。但是，訓(xùn)練能增大UFOV，訓(xùn)練中的被試的收益在各年齡組中大致相等(Ball et al.，1988)。作為視覺搜索的一個(gè)組成部分，UFOV的減小是一個(gè)嚴(yán)重的問題，例如駕駛中就是這樣。鮑爾和里博克(Ball&Rebok，1994)發(fā)現(xiàn)，UFOV較小的人車輛碰撞的概率較大。最后，UFOV對于中央凹區(qū)域的任務(wù)需求是敏感的(Williams，1989)。威廉斯(Williams)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)中央凹任務(wù)比較用難時(shí)，UFOV外圍的信息加工也不太好?！　FOV的大小和不同固視(2--4次／秒)之間最大的轉(zhuǎn)換率限定了在既定時(shí)間內(nèi)搜索區(qū)域的數(shù)量。但是，即使在沒有時(shí)間限制的情況下，人們也不是采用明顯的竭盡模式，用UFOV地毯式填滿所有空間，最終找到目標(biāo)。斯塔格爾和安格斯(Stager&Angus，1978)對空降搜索和營救專家在飛機(jī)墜毀點(diǎn)照片上的搜索行為進(jìn)行了研究。他們的結(jié)果表明：專家的搜索只覆蓋了要搜索區(qū)域的53％，操作的績效較差，而且即使在UFOV內(nèi)也沒有檢測出目標(biāo)(Abemethy，1988；Kundel & Nodine，1978；Stager & Angus，1978)。這說明在搜索加工中，操作者是根據(jù)一些決策標(biāo)準(zhǔn)(就像第2章信號檢測論中的犀)估量潛在目標(biāo)。以上所描述的訓(xùn)練的好處就在于能優(yōu)化決策　　標(biāo)準(zhǔn)的位置?！　」桃曂Ａ簟∥覀兒苌僬劦皆谝粋€(gè)既定固視點(diǎn)上，眼睛停留多久。因?yàn)檠劬μ崛⌒畔⑿枰獣r(shí)間，人們可能認(rèn)為長時(shí)間的停留與較大的信息提取相關(guān)。事實(shí)上，飛機(jī)駕駛員觀察高度表的時(shí)間較長(Bellenkes，Wickens& Kramer，1997；Harris & Christhilf，1980)，而且固視頻繁(Fitts，Jones & Milton，1950)。這可能和高度信息的重要性有關(guān)。哈里斯和克里斯舍爾夫(Harris & Christhilf)也發(fā)現(xiàn)，和那些只需簡單檢測就能確認(rèn)其狀態(tài)的裝置相比，飛行員對關(guān)鍵裝置(顯示控制飛機(jī)必需的信息)的固視時(shí)間要長得多。在目標(biāo)搜索中，孔德爾和諾丁(Kundel & Nodine，1978)區(qū)分了短暫的“瀏覽停留”和較長的“檢查停留”之間的差別。他們認(rèn)為：“瀏覽停留”用于確認(rèn)可能包含目標(biāo)的區(qū)域，而“檢查停留”則用來檢測包含目標(biāo)的區(qū)域細(xì)節(jié)?！　〈送?，對于掃視和取樣策略而言，固視停留也受到信息提取困難性的影響。因此，較難辨認(rèn)或者包含較密集信息的顯示就需要較長的固視(Mackworth，1976)。在正常的閱讀中，不太熟悉的詞和閱讀比較困難的文章需要較長的停留時(shí)間(McConkie，1983；見第6章)。當(dāng)檢查圖片的時(shí)候，人們對特殊的、脫離上下文的對象固視時(shí)間較長(Friedman & Liebek，1981)。正如在第2章中看到的那樣，低熟悉性、低頻率、脫離上下文的信息有較大信息內(nèi)容。這表明，停留時(shí)間與顯示信息的內(nèi)容有著某種關(guān)聯(lián)。此外，專業(yè)知識對信息提取的困難性有一定的影響，因此，專業(yè)知識也能影響固視的時(shí)間。例如，貝倫克斯、威肯斯和克雷默(Bellenkes、Wickens& Kramer,1997)發(fā)現(xiàn)，新手飛行員在信息豐富的姿態(tài)方向指示儀上所花的固視時(shí)間大概是專家飛行員的兩倍，其原因是新手需要更多的時(shí)間提取較困難的信息。正如上面所提到的，威克曼、尼邁納恩和薩瑪拉(Wikman，Niemeninen &Summala，1998)發(fā)現(xiàn)新手司機(jī)比專業(yè)司機(jī)花更多的停留時(shí)間低頭看儀表?！　　　÷犛X注意的特征對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有實(shí)際的應(yīng)用，其中有些內(nèi)容我們已經(jīng)討論過了。例如，我們提到過聽覺目標(biāo)的概念，以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)者如何在一個(gè)聽覺警告中通過提供更多的冗余信息來促進(jìn)對一個(gè)物體不同維度的平行加工。在過程控制中，當(dāng)我們考慮失誤檢測時(shí)，將對這個(gè)問題作進(jìn)一步的討論(第13章)。　　聽覺設(shè)計(jì)者想知道警報(bào)的什么特征能吸引注意，并使這種特征得到加工(Sorkin,1987)。就像12章和13章討論的一樣，雖然高的聲音能吸引我們的注，怠，但它們同時(shí)也會帶來干擾和驚恐，而且聲音的強(qiáng)度會提高緊張，從而導(dǎo)致較差的信息加工。設(shè)計(jì)者可以利用操作者將注意轉(zhuǎn)移到上下文相關(guān)材料的傾向性來設(shè)計(jì)低強(qiáng)度的告警(這并不需要高的音量)。例如，如果飛行員在著陸飛機(jī)時(shí)，有關(guān)著陸的操作就沒有必要使用很高的聲音。然而，表明飛機(jī)其他變化狀態(tài)　　時(shí)，高聲警報(bào)就十分必要了(例如，客艙氣壓的下降)。此外，由于人們對自己的名字往往有較低的注意閾限，在開始階段采用操作者名字的個(gè)性化告警在沒有高音量的情況下，也能較好吸引操作者的注意。這些聲音，較輕卻又能吸引注意的聽覺告警被稱為“auensors”(Hawkins & OrIady, 1993)?！　≌缭谏厦嫣岬降囊粯?，聽覺形式?jīng)]有一個(gè)直接的“耳球”。因而，為了讓不同聽覺通道能夠被區(qū)分和辨認(rèn)，我們必須對決定聽覺顯示的特征加以更多的關(guān)注。例如，汽車設(shè)計(jì)者怎樣才能確保聽覺告警信號不會與收音機(jī)聲音、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲或者正在進(jìn)行的談話聲混淆在一起?我們可以在某種程度上利用空間維度。達(dá)爾文、圖爾弗和克勞德(Darwin，Turvey & Crowder，1972)進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)指出，如果兩個(gè)聲音通道是分別呈現(xiàn)給雙耳，而第三個(gè)以相同的強(qiáng)度同時(shí)呈現(xiàn)給雙耳時(shí)(好像來源于頭部韻中平面)，三個(gè)“空間”通道的加工可以不被互相擾亂?！　⊥ㄟ^這種方式，飛行員也許可以利用三個(gè)不同的聲音通道——例如，一個(gè)信息來自副駕駛，另一個(gè)來自空中交通控制臺，第三個(gè)來自其他飛機(jī)或來自自己飛機(jī)的合成語音告警。由于這三個(gè)聲音通道都需要相同的語義分析(這在我們看來也是不可能的)，因此飛行員不能對它們進(jìn)行同時(shí)加工，但它們至少能在較少受到其他干擾的情況下將注意從一個(gè)通道轉(zhuǎn)而集中到另一個(gè)通道上。用聲調(diào)維度定義的通道表明，通過聲調(diào)質(zhì)量差異，鑒別三個(gè)冗余的空間通道，可以獲　　得額外的區(qū)分。因而，可能最容易與其他兩個(gè)混淆的中心信息可以用與其他兩個(gè)有較大不同音調(diào)的聲音來呈現(xiàn)(或用不同的說話者的聲音)?！　　　∽詈?，對一個(gè)地理區(qū)域的心理表征是基于三種知識的。界標(biāo)知識是一個(gè)區(qū)域中的重要界標(biāo)的視覺表征——形狀有趣的房子、高的雕塑、摩天大樓或者綠地公園。這些界標(biāo)達(dá)到了能與周圍環(huán)境區(qū)分的程度，他們?yōu)槁眯姓邔?dǎo)航提供了重要的幫助(Thorndyke&HayesRoth，1978)。在設(shè)計(jì)人造環(huán)境時(shí)，需要考慮與眾不同的陸地標(biāo)志的重要性。這一點(diǎn)將在本章的后面討論。界標(biāo)知識是自我中心的。它通過在環(huán)境中的直接體驗(yàn)獲得，并和個(gè)體相關(guān)?！　÷窂街R是關(guān)于怎樣從一個(gè)地方到另一個(gè)地方的高度程序化的言語知識(例如，在X點(diǎn)右轉(zhuǎn)，走三個(gè)街區(qū)到Y(jié))。在路徑知識中的界165標(biāo)的重要性是明顯的，因?yàn)槁眯姓咝枰J(rèn)出X點(diǎn)，以便在該點(diǎn)右轉(zhuǎn)。路徑知識也是自我中心的?！　∽詈螅瑴y量知識是一種更加抽象和真實(shí)的空間知識表征。它能使旅行者畫出一張環(huán)境的精確地圖，與通過路徑知識得到的地圖相比歪曲更少(Thorndyke & Hayes-Roth,l978；Williams，Hutchinson&Wichens，1996)。由于測量知識表達(dá)的是一種從很多經(jīng)驗(yàn)中綜合得到的地理知識，它是以外在為中心的或者以現(xiàn)實(shí)為中心的?！　≌缜懊娴捻樞虮砻?，一個(gè)重復(fù)地拜訪某一個(gè)地區(qū)的人，他依次獲得界標(biāo)知識、路徑知識和測量知識(Thomdyke&Hayes-Roth，1978)。在你是怎樣獲得你的學(xué)?；蚰闵畹某鞘械牟季值闹R中，你可以回憶起這樣的順序。然而，某種“捷徑”是可能的，例如，全部通過研究地圖來學(xué)習(xí)某一環(huán)境，將獲得很好的測量知識，但標(biāo)志和路徑知識水平可能相對較差(Thorndyke&Hayes-Roth，1978；Williams，Hutchinson&Wickens，1996)。　　由于使用者能掌握一種對熟悉環(huán)境的合理的精確心理表征，他們應(yīng)該很少需要附加的導(dǎo)航幫助。然而，這些幫助仍然是很重要的，其中有兩個(gè)原因。首先，在不熟悉的區(qū)域，旅行者仍然需要導(dǎo)航幫助。其次，即使在熟悉的環(huán)境中，也有一些和旅行相關(guān)的信息會發(fā)生變化。例如，在一個(gè)熟悉的城市中，駕駛員如果得到一張上面標(biāo)出了事故、建設(shè)工地和交通瓶頸的區(qū)域的動(dòng)態(tài)交通地圖，那么對他是很有幫助的。

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