自學(xué)考試《工程心理學(xué)》知識點(diǎn)概要

20XX年自學(xué)考試《工程心理學(xué)》知識點(diǎn)概要第一章概論1.工程心理學(xué)：以人-機(jī)系統(tǒng)為對象，主要研究人的工作效能，人在系統(tǒng)中的行為特點(diǎn)，以及人機(jī)間的合理配合等。有人把人機(jī)系統(tǒng)概念擴(kuò)大為人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。這里說的“機(jī)”是廣義的，包括人在工作、學(xué)習(xí)、生活和休息中所使用的各種人造器物?！碍h(huán)境”不僅指各種物理環(huán)境因素，也包括勞動組織、工作制度等社會環(huán)境條件。2.怎樣解決好人—機(jī)—環(huán)境三者的關(guān)系：對這個問題有兩種對立的觀點(diǎn)。一種是機(jī)器中心論，認(rèn)為機(jī)器在人機(jī)系統(tǒng)中處于中心地位，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要求人去適應(yīng)機(jī)器的特點(diǎn)。另一種觀點(diǎn)與此相反，認(rèn)為人是勞動的主體，機(jī)器是為人服務(wù)、供人使用的工具，機(jī)器的設(shè)計(jì)應(yīng)首先考慮操作的利益和要求。因此在人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，除了強(qiáng)調(diào)機(jī)器和環(huán)境的設(shè)計(jì)，應(yīng)盡可能符合人的身心特點(diǎn)和滿足人的要求外，同時也要考慮如何通過選拔與訓(xùn)練，使操作者適應(yīng)機(jī)器與環(huán)境的問題。3.工程心理學(xué)偏重于研究人機(jī)系統(tǒng)中的人的行為特點(diǎn)和工作效能。它的主要作用是，為人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有關(guān)人的生理心理功能特點(diǎn)的資料。因此，工程心理學(xué)的工作多側(cè)重于應(yīng)用基礎(chǔ)研究。工程心理學(xué)是一門以心理學(xué)為核心內(nèi)容的綜合性學(xué)科。它以實(shí)驗(yàn)心理學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)的理論和方法為基礎(chǔ)。4.工程心理學(xué)研究的主要內(nèi)容：①人體生理心理特點(diǎn)和人的工作能力限度。在人機(jī)系統(tǒng)中，人機(jī)關(guān)系主要表現(xiàn)為兩個方面：一是人機(jī)功能分配，二是人機(jī)特性匹配。工程心理學(xué)側(cè)重于從工程技術(shù)設(shè)計(jì)的角度對身心因素進(jìn)行研究。②人機(jī)相互作用過程和人機(jī)界面的設(shè)計(jì)要求。人機(jī)信息交換的效率，在很大程度上，取決于顯示器與控制器同人的感覺器官和運(yùn)動器官的匹配程度。工程心理學(xué)為各類顯示裝置與控制裝置的設(shè)計(jì)，提供心理學(xué)的原則和人機(jī)匹配的參數(shù)。③工作空間的設(shè)計(jì)要求。在人機(jī)系統(tǒng)中，工作空間的大小、顯示器與控制器的位置、工作臺的高低、座位的尺寸、機(jī)具和加工件的排列、工作間的距離等，都會對操作人員的工作效率與系統(tǒng)的安全發(fā)生影響。④工作環(huán)境的要求。異常因素包括超重、失重、高壓、低壓、缺氧等情況。⑤人工智能。人工智能是通過計(jì)算機(jī)等技術(shù)對人的智能活動的模擬。5.工程心理學(xué)的作用：①提高效率。人機(jī)系統(tǒng)的效率不僅取決于人或機(jī)各自的效率，同時也依賴于人、機(jī)、環(huán)境三者的配合和協(xié)調(diào)。②防止事故，保障安全。③創(chuàng)造健康和舒適的工作條件。一個好的系統(tǒng)，不僅要求效率高、事故少，而且還要無害于操作人員的身心健康，要盡可能使操作人員感到舒適、滿意。工程心理學(xué)關(guān)于人機(jī)環(huán)境關(guān)系的研究，可為制訂工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、勞動衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)通常規(guī)定的是最低要求，制定和實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，只是為了保障安全和健康。安全和健康地工作是最起碼的要求。6.人機(jī)系統(tǒng)：在勞動或工作中，人與他使用的機(jī)器以一定的方式互相結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)，稱為人機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)可以層層相屬，系統(tǒng)之間也可聯(lián)合成新的系統(tǒng)。7.人機(jī)系統(tǒng)的分類：①人機(jī)系統(tǒng)按人機(jī)連接的方式，可區(qū)分為串聯(lián)式人機(jī)系統(tǒng)和并聯(lián)式人機(jī)系統(tǒng)。人機(jī)連環(huán)串接，人機(jī)任何一方停止活動或發(fā)生故障，都會使整個系統(tǒng)中斷工作，例如司機(jī)開車。并聯(lián)式人機(jī)系統(tǒng)，人機(jī)并接，兩者可互相替代。②人機(jī)系統(tǒng)還可作閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)分。兩者的區(qū)別就在于人是否能夠了解系統(tǒng)活動的結(jié)果，即有沒有所謂結(jié)果反饋。閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)中有信息反饋回路。飛行員駕駛飛機(jī)就是閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)的例子。開環(huán)人機(jī)系統(tǒng)沒有信息反饋回路，人機(jī)系統(tǒng)一般都采取閉環(huán)式設(shè)計(jì)。8.人在人機(jī)系統(tǒng)中的作用：人機(jī)系統(tǒng)按人在系統(tǒng)中的作用特點(diǎn)，可以區(qū)分為三類，即手控式人機(jī)系統(tǒng)，機(jī)控式人機(jī)系統(tǒng)和自動化人機(jī)系統(tǒng)。手控式人機(jī)系統(tǒng)以人力作為動力源，機(jī)器直接受人力驅(qū)動而工作，因而在手控系統(tǒng)中，人的活動與作用主要是體力的。機(jī)控式人機(jī)系統(tǒng)以電能、化學(xué)能等作動力，在這種系統(tǒng)中，人主要是依靠顯示器來了解機(jī)器的。這種系統(tǒng)對人的體力要求相對降低，而對心理功能的要求提高，系統(tǒng)的效率和工作質(zhì)量，更多地取決于機(jī)器的性能特點(diǎn)與人的信息加工能力的匹配。在自動化人機(jī)系統(tǒng)中，機(jī)器本身是一個閉環(huán)系統(tǒng)，它能自動實(shí)現(xiàn)包括信息接收、加工和執(zhí)行等功能。只有在機(jī)器發(fā)生故障或需要改變機(jī)器工作的程序時，才需要人進(jìn)行干預(yù)，也稱為監(jiān)控式人機(jī)系統(tǒng)。9.電站集中控制室、自動化生產(chǎn)車間、用自動駕駛儀操縱的飛機(jī)等，都屬于自動化人機(jī)系統(tǒng)。在這類人機(jī)系統(tǒng)中，操作人員的責(zé)任很重，而操作負(fù)荷很低，出現(xiàn)所謂工作低負(fù)荷狀態(tài)。在低負(fù)荷狀態(tài)下，由于得不到強(qiáng)化而引起注意松弛，也容易造成信號的漏檢。10.人機(jī)相互作用的基本模式：人機(jī)系統(tǒng)中的人機(jī)相互作用過程就是人機(jī)進(jìn)行信息交換的過程。人和機(jī)的活動都包括輸入、加工和輸出三個環(huán)節(jié)。人的這三個環(huán)節(jié)，通常用S-O-R表示。S表示刺激作用;O表示機(jī)體組織，主要是大腦中樞;R表示身體反應(yīng)。11.人機(jī)界面：控制器、加工器或運(yùn)算器、顯示器是機(jī)器系統(tǒng)的三個環(huán)節(jié)。機(jī)器和人通過控制器、顯示器進(jìn)行信息交換，人們把它們叫做人機(jī)接口或人機(jī)界面。12.人機(jī)系統(tǒng)中人機(jī)的信息交換包含兩方面的人機(jī)信息交換：一方面是人的輸出信息轉(zhuǎn)換成機(jī)器的輸入信息;另一方面是機(jī)器的輸出信息轉(zhuǎn)換為人的輸入信息。人從接收反饋信息到作出調(diào)整被控對象狀態(tài)的操作反應(yīng)，要經(jīng)歷一系列心理動作過程。13.信息模型：人從顯示器中所感知的不是被控對象本身，而是代表被控對象變化狀態(tài)的符號、標(biāo)記或圖像，顯示器上所呈現(xiàn)的這些符號、標(biāo)志、圖像等叫做“信息模型”。14.觀念模型：人感知到信息模型后，就要對它進(jìn)行解析或譯碼，即在大腦中把它轉(zhuǎn)化成被控對象狀態(tài)的映象，這種映象叫做“觀念模型”。15.目標(biāo)模型：人對機(jī)器進(jìn)行控制或調(diào)整，是為了使它按照預(yù)期目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)。大腦中以映象形式存在的預(yù)期目標(biāo)稱為“目標(biāo)模型”。16.對人機(jī)系統(tǒng)的分析：首先，從分析系統(tǒng)總目標(biāo)開始，即先要明確為什么設(shè)計(jì)這個系統(tǒng)。系統(tǒng)總的目標(biāo)要求明確后，就要進(jìn)一步分析系統(tǒng)應(yīng)具有哪些功能，并分析這些功能實(shí)現(xiàn)的途徑，確定哪些功能由硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)，哪些功能通過軟件實(shí)現(xiàn)，哪些功能由人承擔(dān)，哪些功能需要由人與軟、硬件設(shè)備的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。17.人機(jī)配合中，人與機(jī)器各有哪些特點(diǎn)?一個理想的人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具有可靠性高，跟蹤反應(yīng)快，抗干擾性強(qiáng)，操作負(fù)荷輕，費(fèi)用效益比較小等性能。人機(jī)配合包括兩方面的涵義：一是人機(jī)功能分配，二是人機(jī)在構(gòu)形與性能特點(diǎn)上的匹配。⑴機(jī)器具有許多人所不及的功能特點(diǎn)：①強(qiáng)度大;②速度快;③精度高;④具有某些人所缺少的感受和反應(yīng)能力;⑤具有獨(dú)特的記憶功能;⑥能夠長時間地連續(xù)工作;⑦能在人無法耐受的環(huán)境中工作。⑵人也有一些機(jī)器所不及的功能：①某些感受能力比較高;②具有補(bǔ)償?shù)哪芰?③具有高度的靈活性;④具有多種潛能;⑤具有總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，除舊創(chuàng)新的能力;⑥具有主觀能動性，因而能成為機(jī)器的支配者。一般來說，強(qiáng)度大的、快速的、高精度的、持續(xù)久的、單調(diào)的或操作環(huán)境惡劣的工作，要安排機(jī)器去干;設(shè)計(jì)方案、編制程序、應(yīng)付不測、排障維修等工作應(yīng)由人去做。18.人機(jī)匹配：人機(jī)系統(tǒng)只有當(dāng)機(jī)器設(shè)計(jì)得與人的身心特點(diǎn)相匹配，系統(tǒng)才能效率高，安全可靠。人機(jī)匹配主要通過兩個方面的工作。一方面是通過選拔與訓(xùn)練，使操作人員能夠與機(jī)器要求相適應(yīng)。另一方面，人與機(jī)器相比，機(jī)器在構(gòu)造和性能特點(diǎn)上，可以有很大的變化，而人的身體結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，在很大程度上受生物遺傳因素制約，具有較大的不變性。因此，人機(jī)匹配不能僅依靠人對機(jī)器的適應(yīng)，應(yīng)主要依靠把機(jī)器設(shè)計(jì)成符合人的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。人機(jī)相互作用，主要表現(xiàn)為人機(jī)雙方通過顯示器與控制器進(jìn)行信息交換。19.人機(jī)匹配應(yīng)符合的原則：①要選用最有利于發(fā)揮人的能力和提高人的操作可靠性的匹配方式。②匹配方式要有利于使整個系統(tǒng)能夠達(dá)到最大的效率。③要使人操作起來方便、省力。④要采用信息流程和信息加工過程自然的、使人容易學(xué)習(xí)的、差錯少的匹配方式。⑤不要采用需要人做高度精密的、頻繁的、簡單重復(fù)或過于單調(diào)的、連續(xù)不停的、作長時間精確計(jì)算的匹配方式。⑥匹配方式要使人認(rèn)識到或感到自己的工作很有意義或很重要，不可把人安排作機(jī)器的輔助物。20.泰勒開創(chuàng)了“時間研究”，與吉爾布瑞斯創(chuàng)始了“動作研究”，時間研究和動作研究合稱為“動作時間研究”。21.德國心理學(xué)家閔斯特勃格首先把實(shí)驗(yàn)心理學(xué)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。20世紀(jì)初，用實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的方法為企業(yè)選拔、培訓(xùn)工人和改善工作環(huán)境。在1912年前后，他出版的《心理學(xué)與工業(yè)效率》、《心理技術(shù)原理》。22.二十世紀(jì)三十年代，清華大學(xué)開設(shè)了工業(yè)心理學(xué)課程?！豆I(yè)心理學(xué)概觀》(陳立，1935)是最早系統(tǒng)介紹工業(yè)心理學(xué)的著作。23.與互聯(lián)網(wǎng)(信息高速公路)有關(guān)的工程心理學(xué)研究內(nèi)容有哪些?①人-計(jì)算機(jī)界面的研究。包括工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。②對語言理解過程和知識組織方式的研究。③對人的視、聽注意分配和信息綜合特征的研究。④遠(yuǎn)距離配合工作的信息加工的特征。第四章人的信息加工

1.信息加工系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)包括感受器、效應(yīng)器、記憶和加工器。感受器接受外界信息，效應(yīng)器作出反應(yīng)。記憶可以儲存和提取符號結(jié)構(gòu)，加工器則包括基本信息過程、短時記憶和解說器。信息加工系統(tǒng)的功能是輸入、輸出、儲存和復(fù)制。

2.人的信息加工模型有哪幾個階段?①感覺儲存。又叫感覺登記或感覺記憶。感覺記憶的內(nèi)容人是意識不到的。視覺記憶保持的時間不足一秒，聽覺記憶約能保持2秒。②知覺譯碼。在知覺時，人把當(dāng)前感覺登記中的信息與以前儲存在長時記憶中的有關(guān)信息進(jìn)行匹配，從而賦予刺激一定的意義。③記憶與決策。一旦某個知覺的對象被歸入一定范疇后，個體需要決定對它作出什么行動。決策以反應(yīng)選擇的形式表現(xiàn)出來。④執(zhí)行。這種決策信息以指令形式傳輸?shù)叫?yīng)器官，支配效應(yīng)器官作出相應(yīng)的動作。⑤反饋。反饋回路，通過反饋，人能對自己的活動進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。⑥注意。

3.視覺和聽覺是信息輸入的主要感覺通道。

4.信息量的多少，取決于消息的不確定程度。消息的不確定程度大，包含的信息就多，反之，包含的信息就少。用數(shù)學(xué)語言來講，不確定性就是隨機(jī)性。因此，一個消息的不確定程度與消息集合中所包含的消息數(shù)和各消息發(fā)生的概率有關(guān)。

5.常用的信息測量單位叫比特。1比特就是兩個互相獨(dú)立的等概率事件之一發(fā)生時所提供的信息量。

6.人在單位時間內(nèi)所能傳遞的信息量，叫做人的信息傳遞率，也稱人的通道容量。</P>

7.希克-海曼定律：在做選擇反應(yīng)時，人傳遞信息所需要的時間(反應(yīng)時)與刺激信號的平均信息量成線性關(guān)系，稱為?？?海曼定律。公式：RT=a+bHs或者是RT=a+blog2N;式中RT為選擇反應(yīng)時，N為等概率出現(xiàn)的刺激信號數(shù)目，Hs為刺激信號的平均信息量，a，b為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。

8.人的信息傳遞率是一個常數(shù)。在不同實(shí)驗(yàn)條件下，所得出的信息傳遞率并不完全一致。一般來說，人的信息傳遞率變化范圍為每秒3——10比特。被試接收信息的最大速度均接近55比特/秒。

9.人接收的信息以一定的編碼形式貯存在記憶中。對于語言材料的短時記憶是以聽覺形式進(jìn)行編碼的，即使以視覺呈現(xiàn)的材料，也是按刺激的聽覺特征編碼的。</P>

10.人機(jī)系統(tǒng)工作的效率和可靠性在很大程度上取決于人的效應(yīng)器輸出信息的速度和準(zhǔn)確性。

11.從刺激呈現(xiàn)至反應(yīng)動作完成的時間，稱為反應(yīng)時。它包括潛伏反應(yīng)時和運(yùn)動時間。潛伏反應(yīng)時指刺激呈現(xiàn)至發(fā)動反應(yīng)的時間;運(yùn)動反應(yīng)時指完成反應(yīng)動作的時間。

反應(yīng)時按反應(yīng)的類型可分為簡單反應(yīng)時(A反應(yīng)時間)、選擇反應(yīng)時(B反應(yīng)時)和辨別反應(yīng)時(C反應(yīng)時)。簡單反應(yīng)指只有一種刺激并只觸發(fā)一種反應(yīng);選擇反應(yīng)指有若干種刺激，不同的刺激觸發(fā)不同的反應(yīng);辨別反應(yīng)指有若干種刺激，但只需對其中一種刺激作出反應(yīng)。</P>

12.心理不應(yīng)期：當(dāng)兩個刺激在時間上十分接近時，即使接收刺激的感覺通道和作出反應(yīng)的效應(yīng)器官都不同，大腦信息加工機(jī)制也將暫時對第二個刺激不起反應(yīng)，這段時間稱為心理不應(yīng)期。

13.菲茨定律：菲茨研究了定位運(yùn)動時間與目標(biāo)距離及目標(biāo)寬度的關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著目標(biāo)距離增加，定位運(yùn)動時間加長;隨著目標(biāo)寬度增加，定位運(yùn)動時間縮短。目標(biāo)距離和寬度對定位運(yùn)動時間的聯(lián)合效應(yīng)可用下式表示：MT=a+blog2(2D/W)，MT為定位運(yùn)動時間，a和b為常數(shù)，D為目標(biāo)距離，W為目標(biāo)寬度。這個公式稱為菲茨定律。式中的log2(2D/W)稱為運(yùn)動難度指數(shù)(ID)。

14.效應(yīng)器官運(yùn)動的準(zhǔn)確性：⑴速度/準(zhǔn)確性互換特性。如果以反應(yīng)時為橫軸，以準(zhǔn)確性為縱軸，所描繪的曲線稱為速度/準(zhǔn)確性操作特性曲線。在操作中過分強(qiáng)調(diào)速度，或過分強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確性，都不會增加好處。曲線的拐點(diǎn)處稱為最佳工作點(diǎn)，即在這一點(diǎn)，錯誤出現(xiàn)少，反應(yīng)時較短。不過，在實(shí)際工作中，為了不冒犯大錯誤的風(fēng)險(xiǎn)，操作者一般愿將工作點(diǎn)選在最佳工作點(diǎn)右側(cè)的某一位置上。⑵定位運(yùn)動模式。是一個消除誤差的過程。⑶手的靈活性與操作的準(zhǔn)確性。有以下幾種情況：①旋扭操作比指輪操作更準(zhǔn)確，指輪操作又比滑塊操作更準(zhǔn)確。②水平安裝的旋鈕比垂直安裝的旋鈕操作更準(zhǔn)確。③向下按的按鈕比向前按的按鈕操作更準(zhǔn)確。④筆桿不的手柄比大手柄操作更準(zhǔn)確。⑤L形的柄頭比圓的柄頭能更準(zhǔn)確地進(jìn)行定位。

15.追蹤指人在系統(tǒng)控制中為達(dá)到預(yù)定目的，不斷調(diào)節(jié)自己的控制反應(yīng)，使系統(tǒng)輸出與輸入相匹配，或?qū)⑺鼈冎g的誤差減到最小的過程。追蹤是一種連續(xù)的控制活動，它往往需要高度的心理運(yùn)動能力。

16.追蹤環(huán)：追蹤作業(yè)中的各個環(huán)節(jié)，即顯示器、操作者、控制器和系統(tǒng)(或設(shè)備)四個部分。

17.尾隨顯示：在尾隨顯示上，靶子和受控元素都能移動，它們表明了自