认知性VDT持续监控作业绩效与脑力负荷的关系研究

目的认知性VDT持续监控作业已成为当今社会的主要劳动模式,研究作业过程中人的绩效与脑力负荷之间的关系,提高作业系统绩效。方法结合N-back任务范式和CPT任务范式,设计两因素控制模式,模拟认知性VDT持续监控作业,30名被试接受模拟作业。结果基于时间持续的"累积性脑力负荷"对作业绩效的影响大于基于信息处理量的"绝对脑力负荷"对作业绩效的影响。结论相对于作业任务的优化设计,作业制度的合理安排对认知性VDT持续监控作业绩效的提高更加有效。     

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。     

心理负荷对驾驶员刺激检测的影响

复杂的道路交通状况以及智能车机交互系统会增加驾驶员的心理负荷，降低其对刺激的检测绩效，从而增加驾驶安全风险、导致事故发生。本文从负荷理论出发，综述了心理负荷对于驾驶员刺激检测的影响，以及其它因素的调节作用。(1)不同类型的心理负荷会对驾驶条件下刺激检测造成一定影响。一方面，不管在单通道还是跨通道条件下，高知觉负荷都会降低驾驶任务中的刺激检测绩效，主要通过影响驾驶员注意选择发生的阶段。另一方面，认知负荷也会影响驾驶员的刺激检测，主要通过影响驾驶员内源性注意的执行控制能力从而决定驾驶员对于刺激检测的次序。(2)心理负荷对驾驶员刺激检测的影响还会受到驾驶员年龄差异、对刺激检测的反应方式以及特殊刺激等其它因素的调控。未来可从心理负荷机制的角度研究各因素对驾驶员刺激检测产生的影响，以及各因素之间可能存在的交互作用。     

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.     

基于过程识别的认知性VDT监控作业绩效形成机理

为提高认知性VDT监控作业绩效，运用隐马尔可夫模型解析作业过程并分析绩效形成机理。构建认知性VDT监控作业HMM概念模型，运用E-prime设计实验任务，运行ErgoLAB实验平台采集被试绩效及眼动数据，训练HMM参数并进行可信性验证，使用Viterbi算法将观察序列解码为认知动素链，分析认知动素链特征与作业绩效之间的关系，探究绩效形成机理。结果表明，认知性VDT监控作业过程可以用认知动素链表征，作业者和任务的不同会导致认知动素链的差异；结构相同情况下，认知动素链越长作业绩效越差；长度相同情况下，认知动素链结构和动素类型的差异会影响作业绩效。     

虚拟现实中多通道信息呈现方式的认知负荷定量研究

目的 针对虚拟现实体验系统中的不同信息呈现方式,对使用者交互效率影响难以确定及量化的问题,进行定量研究。方法 通过搭建虚拟现实场景,以信息呈现通道的类别与数量作为变量,展开跟踪–检测响应双任务实验;通过记录任务行为数据中的跟踪误差和响应时间,以及生理数据中的瞳孔直径大小,分析并讨论在不同通道刺激影响因素下的实验中,任务绩效及眼动生理反应变化规律;同时结合主观负荷评价数据,建立了基于BP神经网络的多通道认知负荷模型,以认知负荷作为交互效率的综合评价指标,量化任务执行效率。结果 信息呈现的通道类别及其数量对任务效率均有显著的影响。结论 信息呈现通道数量与任务绩效及生理反应呈一定程度的正相关;多个任务使用相同通道呈现信息会损害所有任务的绩效,增加认知负荷。模型输出的负荷值与主观认知负荷评估值吻合较好,相对误差为8.2%,验证了其有效性。     

基于表面肌电和心电的手工搬运作业疲劳分析

目的探索手工搬运作业过程中机体的疲劳规律以及作业时间、负荷对机体疲劳的影响。方法以流水线端上料、下料作业为背景,选择32名健康被试进行2.5小时手工搬运作业,使用BIOPAC MP150生理记录仪和Borg's RPE量表记录被试的表面肌电、心电和主观疲劳数据。结果随作业时间延长与负荷增加,表面肌电的时域指标i EMG与频域指标MF分别呈现上升与下降趋势,竖脊肌与斜方肌出现疲劳症状,后者更为严重。心率在搬运作业前期呈现上升趋势,随后趋于平稳;心率变异性呈整体上升趋势,并受到作业负荷的正向影响。主观疲劳随作业时间延长呈上升趋势,与作业负荷具有一定的线性关系。结论选取的三种测量方法对手工搬运作业疲劳的评价基本一致,能够有效表征机体疲劳状态随作业时间、负荷的变化规律。作业时间、负荷对手工搬运作业者的疲劳状态具有显著的正向影响,应考虑制定合理的搬运作业限值和休息制度。     

考虑脑力负荷的模拟手工装配作业实验研究

目的为了减少员工装配作业时由于任务切换导致绩效下降的影响,探究员工在4种任务切换情境下手工装配作业的绩效表现与脑力负荷变化。方法采用复杂性与相似性(2×2)因素的交替任务切换范式,通过乐高模型装配,开展任务重复与任务切换的模拟手工装配作业实验。分析被试的行为绩效指标(错误率、反应时间(RT)、平均装配时间)和任务切换前后脑电(EEG)指标的变化及其差异。结果不同类型任务切换不会导致被切换任务错误率上升;复杂不相似任务切换时,切换任务错误率显著高于简单任务切换,反应时间显著高于另外3种任务切换;复杂相似任务切换时,脑力负荷处于平稳状态,其他3种均导致员工脑力负荷增大。结论 4类指标赋予相同权重情况下,任务切换类型的优选方案依次为复杂相似型、简单不相似型、简单相似型、复杂不相似型。     

视觉刺激诱发情绪的表达抑制研究

目的研究视觉刺激诱发情绪的表达抑制对表达行为、主观体验、生理反应等系统的影响,以及表达抑制与记忆的关系。方法以32名女性为被试,采用生理和心理实验法测量被试观看电影片段的表达行为、主观体验和生理反应变化及表达抑制对记忆任务绩效的影响。结果与控制组相比,抑制组被试表情行为被抑制但仍能体验所诱发的情绪,心率变异性和皮电水平显著增加,听觉信息记忆绩效下降。结论表达抑制不对主观体验起作用但会引起交感神经激活增加,并伴有一定程度的认知代价。     

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。     

基于认知负荷理论的雷达信息视图交互设计策略研究

目的 以降低操作者认知负荷为目标从人机认知任务分配角度探讨雷达界面信息图的交互设计策略.方法 对基于雷达信息图的系统观察任务流程进行分析,基于新型人机协同、人机合作视角探讨系统人机功能分配的原则,采用认知负荷评测方法,通过用户绩效测量和NASA-TLX量表,采集分析任务完成的时间、正确率及认知负荷水平,比较不同的人机分工方案对操作者认知负荷的影响.结果 基于新的人机功能分配策略的设计方案中,用户完成时间、正确率均大于初始方案,完成任务的认知负荷小于初始设计方案.结论 复杂信息界面的信息呈现与交互设计,可以通过系统功能在人机之间的合理分配,充分发挥人机各自优势,降低操作者的认知负荷,提高观测准确率,提高系统绩效.     

前瞻记忆与紧张度的关系研究

紧张状态下的前瞻记忆表现是应急反应研究的一个新视角。运用自行研制的实验材料，在前瞻记忆的实验法范式下，对不同呈现速度(即紧张程度)和分心条件下，前瞻记忆的绩效进行了比较。结果发现前瞻记忆的绩效随紧张程度增大而显著降低；快速比慢速受分心影响小，并且这种趋势接近显著水平。此研究对于探讨前瞻记忆在紧急突发事件中的应用，具有重要的借鉴意义。     

自行火炮驾驶员多种工作负荷建模与评价研究

本文旨在获得一种自行火炮驾驶员多种工作负荷综合评价方法。针对驾驶员高作业负荷、高认知负载、热负荷、心理应激等情况,运用工效学原理和主观负荷评价技术法构建影响驾驶员工作负荷的指标体系,基于网络分析法建立复杂电磁环境下驾驶员多种工作负荷评价模型,以JD1825和JD2532型号底盘为例进行验证。结果表明,本评价方法能有效评价驾驶员多种工作负荷各种因素之间的关联影响,可为自行火炮驾驶舱改进设计、优化驾驶舱资源配置提供参考依据。     

在点线接触条件下钢/钢摩擦副的干摩擦高温减摩抗磨性能的研究

用多功能SRV实验机评价了钢/钢摩擦副在干摩擦条件下的的高温减摩抗磨性能,并对高温磨损机理进行了探讨.结果表明,钢/钢摩擦副的高温摩擦系数随着实验负荷的增加呈下降趋势,而随着实验时间的延长呈增长趋势.钢/钢摩擦副的线接触高温摩擦系数明显比点接触时的高温摩擦系数大,SPHC/GCr15摩擦副的高温摩擦系数明显高于GCr15/GCr15摩擦副的高温摩擦系数.钢球在点接触条件下的磨损随实验负荷的增加呈线性增长趋势,而钢柱在线接触条件下的磨损随实验负荷的增加呈线性降低趋势.在相同负荷下,SPHC/GCr15摩擦副的磨损要较GCr15/GCr15摩擦副的磨损略微大.钢/钢摩擦副在高速度下的磨损机理主要是磨粒磨损,而在较低速度下主要是磨粒磨损和粘着磨损.     

数据初始互联的自适应有限记忆法

本文针对高杂波密集环境下边跟边扫雷达实时警戒系统中的数据初始互联问题,提出了一种新的自适应有限记忆法.该方法利用雷达的检测概率和接收机的虚警率,结合所记忆的有限个周期的点迹教估计出可能起始航迹的数目;然后,通过自适应地调整互联相关域的大小及正规化残差平方和阀值,保留可能性较大的量测序列,抑制假航迹.算法分析和仿真结果表明,将雷达的动态检测信息和有限周期的量测相结合,能较好地解决实时系统中的数据初始互联问题.     

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。     

基于KLEE和模糊综合评价的作业者认知能力评估

作业者的认知能力是影响作业绩效的重要因素,目前缺少对作业者认知能力的量化评估方法。为解决该问题,针对作业者认知能力评估具有多因素、模糊性等特点,本文综合运用古林法和模糊综合评价法,首先确定认知因素的重要性权值,在明确评价等级的基础上,构建认知因素的隶属度矩阵,最终建立了一种定性分析和定量分析相结合的个体认知能力评估模型。结合作业特点及要求,该模型可对影响作业绩效的人的认知能力进行准确评估。     

基于虚拟现实的遥控型无人特种车辆交互设计研究

目的 探索虚拟现实技术下遥控型无人特种车辆交互范式,提升遥控型无人特种车辆作业效率和用户体验。方法 通过eGOMS模型分别对虚拟现实场景和真实场景的遥控型无人特种车辆交互流程进行建模,并对所得模型进行操作时间的预测与分析,采用RoboMaster平台对用户在两种不同场景下开展绩效实验与NASA-TLX问卷访谈。结合主客观两个方面,对交互过程进行综合评价。结果 量化作业绩效实验数据与用户脑负荷问卷感受数据对比结果同时呈现虚拟现实交互更具有优势,但具体作业时间与模型预测有差异;实验的结果显示,无论是虚拟现实还是真实场景,基于eGOMS模型预测的交互操作时间均大于用户实际交互操作时间。结论 虚拟现实技术可以有效提升遥控型无人特种车辆交互的用户体验与作业效率,提升车辆控制交互系统的易学性;研究也进一步发现eGOMS模型中的标定与插入规则需要适当更新以适应专家用户。虚拟现实技术将有效地提升遥控型无人特种车辆的作业效能,大幅降低高危岗位人员的作业风险,从而促进遥控型无人特种车辆在消防、抢险救灾、国防等领域的普及应用。     

基于时间压力的数据录入员录入绩效实验研究

以承接离岸业务为主的业务流程外包(Business Process Outsourcing)产业中,其服务质量依赖于作业人员的可靠性.本文以我国接包方企业承接BPO业务中代表性业务“数据处理”为研究背景,通过对录入人因失误根原因进行定性分析研究,发现时间压力是诱发录入人因失误发生的一个重要因素.本文以实验的方式来进一步研究时间压力对录入人因失误的影响.实验结果显示,被试者在高时间压力的条件下,录入绩效显著下降,低时间压力下的录入绩效要稍好于无时间压力；进而提出了相应的制约措施.     

句子学习过程中的眼动特征

为了探讨重复学习对于汉语句子理解的作用,采用眼动仪记录10名研究生被试连续5次阅读20个句子时的眼动模式.研究结果表明：①随着阅读次数的增加,句子阅读时间依次缩短;注视点数目和回视次数逐渐减少;注视点的平均持续时间波动较小;平均眼跳距离逐渐加长;瞳孔尺寸逐渐变大.②其中瞳孔尺寸的变化模式揭示了句子学习过程中可能存在作业难度和认知负荷之间的分离--随着阅读次数的增加,作业难度降低,而认知负荷逐渐升高.③多种指标表明句子学习过程中知觉广度随阅读次数增加而加大.