面向复杂装配任务的脑力负荷综合评估方法

复杂装配作业脑力负荷过高会降低装配绩效和质量,甚至引发安全事故。因此,对装配任务脑力负荷进行准确测量与评估,确定作业人员的脑力负荷水平,是生产系统优化的重要依据。本文针对复杂装配任务的脑力负荷评估问题,设计了基于Lego积木模拟的装配任务实验,使用主观测量法、绩效测量法和生理测量法采集了27项指标数据,分析了各项数据对脑力负荷变化的敏感性,发现绩效测量指标、主观测量指标、注视次数、总注视时间、扫视次数、总扫视时间和平均瞳孔直径这7项指标是复杂装配任务脑力负荷的有效测量指标。基于有效测量指标,采用BP (back propagation)神经网络和贝叶斯线性判别两种建模方法,构建了装配任务脑力负荷综合评估模型。研究结果表明,使用因子分析将7维指标转化为二维综合指标作为主成分输入,使用归一化共轭梯度法为训练算法的BP神经网络模型是装配作业脑力负荷的最佳综合评估模型,其判别准确率达到84.80%。本文提出的脑力负荷测量与评估方法可为装配作业脑力负荷评定和优化提供参考依据。     

基于近红外光学脑成像实验的轻型装配作业的中断效应研究

中断任务的复杂度和相似性对作业者操作绩效和脑认知负荷有不同程度影响。通过设计不同复杂度和不同相似性中断情景下的乐高模型模拟轻型装配实验，记录作业者操作绩效指标，并利用近红外光学脑成像设备监测其左右脑前额叶含氧血红蛋白浓度变化，分析中断类型对轻型装配作业者操作绩效和脑认知负荷的影响规律及其内在机理。结果表明，中断任务的复杂度不会导致作业者操作绩效和脑认知负荷出现显著差异，相似中断会导致作业者操作绩效下降，不相似中断会导致作业者脑认知负荷增加。研究发现了作业者应对中断时的注意力资源分配规律，并发展了动作技能型任务注意力焦点转换过程中的工作记忆理论，从而指导轻型装配企业合理制定标准作业时间和中断管理策略，降低作业者脑认知负荷，以实现可持续高效生产。     

性别、人格与脑力绩效

本研究目的在于考察性别、人格与若干种基本脑力绩效的关系.共124名(68男,56女)大学本科生参加了实验.使用A型行为问卷和艾森克人格问卷来度量人格;使用6项脑力任务:短时记忆、简单计算、逻辑推理、空间处理、简单反应时和警戒任务来进行实验并考核每个被试的任务绩效,每项任务持续时间约为10～20min.结果表明:男性被试的逻辑推理任务绩效高于女性被试,而女性被试的警戒任务绩效高于男性被试;A型人格被试的逻辑推理和警戒任务绩效高于B型人格被试,而B型人格被试的空间处理任务绩效高于A型人格被试;在艾森克人格的4个维度上,神经质维度得分与逻辑推理任务绩效表现出正相关,与简单反应时和警戒任务绩效表现出负相关,精神质维度得分与短时记忆和空间处理任务的绩效表现出正相关,与警戒任务绩效表现出负相关,外向性维度得分与简单计算、空间处理和警戒任务的绩效表现出负相关,撒谎维度得分分别与简单计算、逻辑推理和简单反应时任务的绩效表现出负相关.     

基于Lego模拟的装配作业脑力负荷测量方法

运用Lego积木模拟装配作业,设计了低、中、高三种不同难度的实验任务,比较了三种脑力负荷主观评价量表的敏感性、效度和诊断性。方差分析结果显示,PAAS量表敏感性最高,WP量表次之,NASA-TLX量表最低。皮尔逊相关性分析显示,PAAS量表和WP量表的聚合效度和共时效度高于NASA-TLX量表。量表各维度负荷值柱状图显示,PAAS量表和WP量表诊断性显著好于NASA-TLX量表。综合各指标,可以得出PAAS量表和WP量表是目前装配作业较为理想的脑力负荷主观测量工具。     

脑力负荷测量方法与评价模型研究进展

随着科学技术的进步,操作者在工作中的任务负荷逐渐由以体力负荷为主转变为以脑力负荷为主。国内外对脑力负荷的测量与评价方法进行了大量研究,可将测量方法分为三种：主观等级量表法、客观指标测量法和任务测量法。该文首先介绍了几种国内外常用脑力负荷测量方法,对其优缺点进行了分析。针对多指标联合测量时的脑力负荷计算,进一步介绍了专家评分法、神经网络技术以及多资源理论等三种评价模型,最后探讨了脑力负荷的评价步骤,并对未来的研究方向进行了展望。     

N-back任务诱导梯度脑力负荷状态对失匹配负波振幅的影响

目的观察不同脑力负荷状态下失匹配负波振幅变化情况。方法对28名被试采用5个难度等级的数字N-back任务建立梯度脑力负荷状态模型,并同步采集脑电信号,采用非任务相关听觉刺激oddball范式引出失匹配负波并测量平均振幅。任务结束后使用任务负荷量表NASA-TLX评价被试主观脑力负荷状态,并分析Fz电极处MMN振幅随脑力负荷状态变化情况。结果因采集脑电信号质量不佳剔除4名被试数据,分析24名被试数据,结果显示随着N-back任务难度增加,被试完成任务的正确率逐渐下降、反应时逐渐升高(P0.05),NASA-TLX得分逐渐升高(P0.05)。成功提取各任务中被试MMN波形,测量其振幅随任务难度等级增加而降低(P0.05)。结论使用数字N-back任务成功建立梯度脑力负荷状态模型,在此模型中,脑力负荷水平越高,测得MMN振幅越低。     

心率变异性度量脑力负荷的有效性

考察了HRV度量脑力负荷的有效性,72名年轻男性参加了实验.使用四项脑力任务:短时记忆、简单计算、逻辑推理和空间处理来产生脑力负荷,每项任务包含低、中、高三档难度,持续时间5min.记录并分析了被试在每个实验阶段如下HRV指标:窦性心搏NN间期标准差(SDNN)、相邻NN间期差值的均方根(rMSSD)、低频功率(LF,0.04Hz～0.15Hz)、高频功率(HF,0.15H～0.4Hz)和低高频功率之比(LF/HF).结果表明:SDNN、rMSSD和HF有效性较差;LF和LF/HF的有效性较好.     

不同自动化水平行业对体力和脑力负荷的影响研究

目的针对自动化水平的提升对作业者体力和脑力负荷影响的问题,本文探究不同自动化水平行业对体力和脑力负荷的影响。方法通过对O*NET数据库中共计873种职业进行分析,分别使用NASA量表和SI指数进行负荷计算。结果分析发现各行业的自动化水平和行业内从业者的体力和脑力负荷没有显著相关关系,而自动化水平与行业类型和从业所需技能之间存在显著相关。行业类型不同,体力和脑力负荷也存在差异。从行业角度上讲,脑力负荷并不会随着体力负荷的减少而增加,与之相反,分析结果表明体力和脑力负荷之间存在正相关关系。随着自动化程度的提升,任务操作的复杂性降低,不仅仅会减少作业者的体力负荷,也会导致脑力负荷的降低。结论本文以O*NET数据库的职业信息为基础,对众多职业的数据进行提取和分析,针对自动化的提升对从业者体力和脑力负荷的变化进行了详细阐述,可以对各行业的自动化水平和工作负荷之间的关系提供借鉴性意见。     

认知性警戒作业绩效与刺激率、记忆负荷的关系

研究采用2种刺激率和3种记忆负荷条件,以击中率作为绩效测量指标,要求12名被试在不同条件下对CRT显示的数字奇偶性做出判断,考察了认知性警戒作业绩效与刺激率、记忆负荷的关系.实验结果表明：①刺激率是影响认知性警戒作业绩效的一个重要因素,低刺激率条件下的作业绩效显著地优于高刺激率条件下的作业绩效;②认知性警戒任务绩效也与记忆负荷有关,随着记忆负荷的增加,警戒水平呈下降趋势;③在高刺激率和单/双记忆负荷条件下,认知性警戒下降趋势更明显.     

基于事件相关电位的脑力疲劳评价方法研究

目的模拟飞行员长时间连续执行仪表监控任务过程,利用事件相关电位(Event-related Potential,ERP)技术对脑力疲劳的评价展开研究,通过探讨脑力疲劳对注意能力的影响特征,从而获取有效的脑力疲劳评价指标。方法 20名受试者分别执行90 min的仪表监控任务来诱发脑力疲劳,利用主观评价和行为绩效的手段验证脑力疲劳诱发模型的有效性,同时发现相比疲劳前,受试者对注意任务的操作绩效水平降低,注意力下降,在此基础上利用配对T检验的方法比较疲劳前后的ERP成分,从而获取有效的评价指标。结果CPT-A-P3、NoGo-P3以及错误相关负波(Error Related Negativity,ERN)的波幅较疲劳前明显降低(均有P0. 05),NoGo-P3、Go-P3以及NoGo-N2的潜伏期相比疲劳前明显延长(均有P 0. 05)。结果表明脑力疲劳导致注意资源分配减少,信息加工速度变慢,同时对反应抑制、冲突监测以及错误监控的功能造成了损伤。因此,P3,N2以及ERN在特定的认知模式下可作为潜在的脑力疲劳评价指标。结论本研究为评价和预测脑力疲劳提供了理论依据,对后期制定疲劳对抗措施具有重要的指导意义。     

作业休息制度和搜索区域移动速度对搜索绩效和视觉疲劳的影响

目的本研究旨在探究不同的作业休息制度和搜索区域移动速度对动态视觉搜索任务的搜索绩效和视觉疲劳的影响。方法采用作业休息制度(3)×搜索区域移动速度(2)二因子组内设计的人因实验进行研究。被试(N=15)在不同的作业休息制度和移动速度条件下完成视觉搜索任务。测量指标包括单次任务反应时间、各个时间节点被试的闪光融合频率和主观疲劳感受评分。结果移动速度对搜索绩效和视觉疲劳主观感受有显著影响,闪光融合频率随移动速度的增加有降低的趋势。结论高移速的搜索任务比低移速的搜索任务带来的视觉疲劳程度更高,绩效更差。作业休息制度对搜索绩效、视觉疲劳主观感受有显著影响。研究结果对动态视觉搜索作业的劳动作业休息制度设计具有指导意义。     

不同任务模式下APP三种交互框架的可用性比较

目的 APP的交互框架能够有效引导用户操作,交互框架的选择需要与产品中最主要的任务模式进行匹配,本研究为探究不同任务模式下三种交互框架的可用性表现差异。方法采用手机APP原型模拟任务的方法,考察了被试在使用标签式、侧边展开式、宫格式这三种典型交互框架来完成切换任务和沉浸任务时的反应时、任务难度评分以及偏好评价,并探究了搜索目标位于不同系列位置时被试完成切换任务的反应时和任务难度评分。结果 (1)对于切换任务模式,被试使用标签式的绩效和主观评价都优于其它交互框架,而使用侧边展开式的任务完成绩效和主观评价最差;(2)当进行切换任务时,搜索目标位于首屏界面下半部分时绩效最佳,其次是位于首屏界面上半部分,而搜索目标位于需要下滑滚动的位置时最差;(3)对于沉浸任务模式,被试使用三种交互框架从绩效和主观评价上都无显著差异。结论交互框架的行为绩效与主观评价会受到任务模式的影响,因此在选择APP最佳的交互框架时应根据APP的主要任务模式来决定。     

组织公平感对员工绩效的影响

通过对组织公平感影响员工绩效的机制的理论和实证研究,得出了以下结论:(1) 组织公平感的三个构面对员工的任务绩效和关系绩效的直接影响不显著,主要是通过组织承诺和LMX间接作用于员工绩效.(2) 分配公平和程序公平通过情感承诺和LMX对人际促进和工作奉献影响产生影响.(3) 互动公平通过情感承诺、规范承诺和LMX对任务绩效、人际促进和工作奉献三种绩效均产生影响.(4) 在三类公平中,互动公平是员工绩效的最佳预测指标.(5) 在情感承诺、规范承诺和LMX三个中介变量中,规范承诺的产生的中介作用最大.     

性别和参照系整合方向对主方位判断的影响

通过一项4(拍摄方位)×4(目标位置)×2(性别)×2(转化方向,即任务类型)的实验,证实了主方位判断中的方位效应(匹配效应,即朝北效应)和目标位置效应(上下位置<左右位置),发现当转化方向从环境参照到自我参照(基于环境参照的自我参照系中的主方位判断)时主方位判断错误率和反应时间都高于从自我参照向环境参照的主方位判断(基于自我参照的环境参照系中的主方位判断)错误率和反应时间,且存在明显的性别差异,表现为:对基于自我参照的环境参照系中的主方位判断,男女性别差异不明显;对基于环境参照的自我参照系中的主方位判断,男生判断错误率和反应时间低于女生。     

座椅扶手支撑对VDT作业人员鼠标操作的影响研究

为了探讨座椅扶手支撑对VDT作业人员鼠标操作的影响关系,采用可以调节扶手支撑的Dxracer FE0办公座椅,选取30名VDT作业人员作为被试,使用Aim booster软件进行鼠标操作测试,采集有无扶手支撑两种状态下的测试数据。结果表明,有扶手支撑时的鼠标点击精确度及击中目标次数较无扶手支撑时的更高;有扶手支撑时的鼠标点击平均反应时间较无支撑时的更高;性别对鼠标点击绩效存在影响。据此提出针对不同鼠标操作任务类型的座椅扶手设置等相关建议。     

目标位置和目标类型对VDT持续搜索作业绩效的影响研究

目的考察视觉显示终端(Visual Display Terminal,VDT)持续搜索作业影响因素中目标位置与目标类型(图片与文字)对作业绩效的影响方式。方法利用E-prime2.0设计实验模拟VDT持续搜索作业,甄选80名被试者在3×3均分的屏幕上随机进行3阶段×80个目标种类内容不同搜索作业,采集实验数据进行方差分析。结果 (1)对于反应时而言,①将信息置于左上角时反应时最短,右下角则最长;②刺激类型对反应时的影响不显著;③随着作业时长的增加,反应时会逐步降低,且不同刺激类型趋势相同,但以图片为目标变化较小;④不同刺激类型在不同位置的反应时表现趋势相同,但以文字为刺激类型反应时在不同位置变化幅度更大,图片相反。(2)对于正确率而言,①将信息置于左下角和左上角正确率高,正中和右上角则低;②不同刺激类型对正确率的影响显著,以文字为搜索目标进行作业正确率更高,而作业时长对正确率影响不显著。结论研究成果可为搜索作业界面及任务设计设计提供参考,以提高搜索业绩效。     

人格特征和任务难度对视觉搜索绩效的影响

视觉搜索作业在生产、生活中十分常见,学界对视觉搜索绩效的影响因素作了大量研究,但是目前尚缺少关于人格特征对视觉搜索绩效影响的研究。本研究分析了MBTI（Myers Briggs type indicator）人格与任务难度（高难度、低难度）对视觉搜索绩效的影响。结果表明内倾型人格在低难度任务下的正确率显著高于外倾型人格,在两种任务难度下知觉型人格的搜索时间均显著低于判断型人格,人格特征与任务难度对搜索正确率的影响的交互效应显著。本研究结果对视觉搜索任务的作业人员选择与培训具有指导意义。     

竞争与组合对知觉任务绩效的影响

采用简单的知觉判断任务和复杂的知觉推理任务,考察竞争与组合对知觉任务绩效的影响。结果表明:完成知觉判断任务时,有竞争条件下的正确率显著高于无竞争条件下的正确率,组合因素没有影响;完成知觉推理任务时,组合条件下的正确率显著高于单人条件下的正确率,竞争因素没有影响。     

工作特征、职业倦怠与工作绩效的关系研究

本文以石化行业员工工作绩效为焦点,探讨工作特征对员工职业倦怠及工作绩效的影响,运用问卷调查法对某石化企业188名操作员工(男147人,女41人)进行调查,结果表明:工作要求(工作环境、工作安全感、身体负荷、设备条件)显著影响职业倦怠中的耗竭和疏离感维度;工作资源(同事支持、上级支持、培训、管理制度)对职业倦怠中的职业效能维度有显著的影响,并通过影响职业效能对关系绩效影响显著;此外工作资源直接对任务绩效有显著的影响;职业倦怠中耗竭和疏离感维度对职业效能维度有负向影响,表明石化行业员工的工作特征对其职业倦怠及工作绩效有良好的预测作用.     

鼠标控制显示增益的绩效研究

目的研究探讨了鼠标控制显示增益对指点操作绩效的影响。方法采用实验室方法,实验一对鼠标控制显示增益与操作绩效的关系进行研究。实验二在实验一结果的基础上改进了鼠标自适应控制显示技术,对固定、自适应和自定义三种鼠标控制显示增益类型进行了比较研究。共有42名被试参与实验。结果(1)不同的鼠标控制显示增益会对操作绩效产生不同的影响,鼠标控制显示增益大小与操作绩效有着倒"U型"关系。(2)任务难度对操作绩效有着明显的影响,低难度任务操作绩效明显好于高难度任务;不同难度条件下,鼠标控制显示增益与操作绩效还是保持倒"U型"关系,但是对于不同难度的任务,用户获得最优绩效的特定的鼠标控制显示增益水平不同。(3)在不同的确定鼠标控制显示增益的方式中,考虑任务难度因素的自适应增益方式的操作绩效明显高于自定义和固定增益方式。结论在指点任务中使用自适应控制显示增益鼠标可提高操作绩效。