工程心理学复习.pdf

1 工程心理学期末复习 形式：闭卷开卷 题型：填空（120）；名词解释（54）；简答（74）；论述161；案例分析161。 1世界上第一本工程心理学著作（题型预测：填空） 1949年，美国实验心理学家查普尼斯写的应用实验心理学被心理学界公认为世界上第一本 工程心理学著作。 2最早研究人与工具匹配问题（题型预测：填空） 泰勒被认为是最早对人与工具匹配问题进行研究的学者。 3“开关表盘”时代（题型预测：填空） 工程心理学兴起后的最初10年，主要集中于研究开关、按钮、操纵杆等控制器和表盘指针式仪 表设计中的人的因素问题。因而有人称20世纪50年代的工程心理学是“开关表盘”时代。 4人机环系统（题型预测：填空选择名词解释） 工程心理学研究人机环系统，人指操作者或使用者，机泛指人操作或使用的物，环境指人、 机所处的周围环境。人机环系统指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们 所处的周围环境所构成的系统。 5动时研究（题型预测：填空选择） 动时研究包括时间研究、动作研究。 6视觉的基本特性（题型预测：填空选择简答） 视觉空间特性，包括：视野、视敏度、视觉的空间累积作用； 视觉时间特性，包括：曝光能量的时间累积作用、暗适应和光适应、闪光融合； 视觉光谱特性，包括：颜色视觉与对比。 7照明收效递减率（题型预测：填空选择名词解释） 视觉对象大小和亮度对比度一定时，对照水平的提高和人的视觉操作水平改善之间存在着负增 长的关系，即随着照明水平的提高，期效益提高逐渐减小。 8眩光（题型预测：填空选择名词解释） 由于视野中光源或反射面亮度太高导致物体可见度降低。 9言语可懂度（题型预测：填空选择名词解释） 言语通讯中用语音传送的信文被接收者听懂的程度，对言语通讯效率具有决定性的作用，它是 评价言语通讯系统质量的重要指标。 10言语可懂度的影响因素（题型预测：填空选择简答） 语声强度； 讲话速度； 言语声谱特性； 环境噪音； 信文内容； 言语通讯者的个体因素。 2 11言语可懂度的评价方法（题型预测：填空选择简答） 直接指标 无意义音节测验； 语音平衡词表测验； 韵词测验； 句子测验； 间接指标 清晰度指数。 12言语清晰度指数（题型预测：填空选择简答计算） n i iiWNSAI 1 )( AI：清晰度指数 （SN）i：第i个频带的信号与噪声强度之差 Wi：第i个频带的加权系数 13费茨定律（题型预测：填空选择名词解释简答） 定位运动时间与运动难度（2DW的对数）之间存在线性关系。定位运动所需时间随目标距离 增大而增长，随目标宽度增加而缩短。公式表示：MTab2（2DW） 费茨系统研究了运动距离和运动精确度（目标宽度）对定位运动时间的影响。在实验中，要求 被试用铁笔在两钢片间来回敲击，手臂运动距离范围为7.630.5cm，运动精确度（通过钢片 宽度来控制）在0.32.5cm间变化。 14速度准确性互换特性（题型预测：填空选择名词解释） 运动准确性与所容许的运动时间有关。速度与准确性二者之间的相互补偿关系被称之为速度 准确性互换特性。 15控制器与显示器的兼容性设计（题型预测：填空选择） 空间兼容性；运动关系兼容性；概念兼容性；选择适宜的控显比。 16控显比（题型预测：填空选择名词解释） 控显比，又称CD比，指控制器与显示器的运动元素的动程之比，它表征着控制器灵敏度的 高低。 若粗调与细调用不同的控制器进行调节，则粗调控制器的控显比应该设计得小，细调控制器的 控显比应设计得大；若使用一个控制器兼作粗调与细调的设计时，宜采用最佳控显比。 17可用性概念（题型预测：填空选择名词解释） 产品在特定使用环境下为特定用户用于特定用途时所具有的有效性、效率和用户主观满意度。 18可用性的测量指标（题型预测：填空选择） 尼尔森提出可用性的测量指标：可学习性、效率、可记忆性、出错、主观满意度 19人计交互（题型预测：填空选择名词解释） 人与计算机相互作用，他是研究如何优化计算机界面系统，使用户可以高效、方便地使用计算 机系统。 20用户界面（UI）（题型预测：填空选择名词解释） 用户界面又称人机界面，指计算机与用户之间通信和对话的接口。 3 21图形用户界面（GUI）（题型预测：填空） 一种可视化的用户界面，如Windows界面。 基本要素：WIMP（Window，Icon，Menu，Pointing Devices） 22人计交互过程的要素（题型预测：填空） 交互设备：输入设备、输出设备 交互软件：软件开发、用户界面 人的因素：用户模型 23人计交互过程（题型预测：填空选择） 用户输入指令计算机接受指令，并对其进行解释更新软件内部状态更新屏幕信息用户 接收、理解、评估屏幕信息用户确定目标和行动步骤，输入指令。 24人计界面设计的一般原则（题型预测：填空选择简答） 兼容性：指界面设计与用户期望之间的匹配程度。包括：用户兼容性、产品兼容性、任务兼 容性、操作流程兼容性； 一致性：有利于学习的正迁移，减轻学习负担； 简明性：界面设计简单明了，便于用户学习； 健全性：界面设计应有较强的容错性与防护性。 25国际标准键盘（题型预测：填空选择） 广泛使用的QWERTY键盘在1971年被国际标准化组织定为国际标准键盘。 26作业研究（题型预测：填空选择名词解释） 用科学的手段研究工作程序和操作方法，以寻求最可取的工作方法，并测定采用这种方法所需 的合理时间。 其包含：动作研究（工作方法设计）、时间研究（作业测量）。 27动作研究（题型预测：填空选择名词解释简答） 在现有工作条件下通过一定的手段对某一特定的生产程序和操作方法进行分析和改进，以寻求 最经济工作方法的基本技术。 分为三个层次： 工序分析：生产流程 作业分析：操作者与机器设备的匹配关系 动作分析：具体操作动作 28时间研究（题型预测：填空选择名词解释简答） 确定现有条件下从事特定作业活动的标准时间。 主观估计法：基于经验估算作业的标准时间 历史比较法：基于历史记录的比较和类推 工作测量法：基于工作单元的时间测量 29动作研究与时间研究的关系（题型预测：填空选择名词解释简答） 动作研究和时间研究是作业研究的两个方面 动作研究是时间研究的基础 时间研究是衡量动作研究成效的必要条件 30标准时间（题型预测：填空选择名词解释） 标准作业状态下以正常速度完成特定作业所需要的时间。 4 31工序分析的类型（题型预测：填空选择名词解释简答） 产品工序分析：整个作业系统 工艺流程分析：产品材料的流动过程 流程分析：工厂平面布局图与工艺流程图相结合 32动素概念和意义（题型预测：填空选择名词解释简答） 动素是基本动作要素的简称。 任何作业活动均可分解成有限种类的动作元素，这些动作元素共有十七种。分为必需动作、准 备动作和无效动作三类。（若要扩展第253页） 33工作负荷（题型预测：填空选择） 个体在单位时间内承受的工作量，是反映人机系统工作效率的一项重要指标。 包括：体力工作负荷、心理工作负荷 体力工作负荷：个体在单位时间内承受的体力活动工作量，主要表现为动态和静态肌肉活动的 负荷。 心理工作负荷：个体在单位时间内承受的心理活动工作量，主要表现为认知、思维、判断、情 绪等负荷。 34最大可接受负荷（题型预测：填空选择） 最大可接受负荷个体工作8小时而不发生过度疲劳的最大工作负荷值。 心率：110115次分；最大耗氧量百分比：33 35疲劳机制原理（题型预测：填空选择名词解释简答） 疲劳包括疲劳神经疲劳、肌肉疲劳CFF只对中枢神经疲劳比较敏感中枢神经疲劳用中枢学说来 解释，肌肉疲劳产生用代谢物累积学说和能源耗尽学说来解释。 36疲劳测评的方法（题型预测：填空选择简答） 作业绩效测定（生产数量、质量、准确率、事故发生率等） 生理生化测定（氧耗量、肺通气量、心率、肌电图、生化指标测量等） 主观评定（多级量表、两级量表等） 心理物理评定（反应时测定、CFF测定、皮肤敏感距离测定、膝跳反射测定等） 37心理负荷（题型预测：填空选择名词解释简答） D. W. Jahns的心理负荷模型：把内在绩效标准作为产生心理负荷条件； T. B. Sheridan 的心理负荷模型：信息加工、情绪； C. D. Wickens 的心理负荷模型：多维资源理论模型。 38C. D. Wickens的心理负荷模型对心理负荷测评的意义（题型预测：填空选择名词解释简答） 把心理负荷产生归结为剩余资源，剩余资源很少时会导致心理负荷加大； 心理资源有三个维度：输入的通道、加工阶段、输入输出匹配。 若扩展第304页。 39工程心理学研究为什么要坚持以人为中心的观点？（题型预测：简答论述） 第7页第二段。 40模拟法对工程心理学研究有什么重要意义？（题型预测：简答论述） 第51页实验室实验局限性。第52页工程心理学的模拟研究行为活动。模拟实验主要 的特点完全相同。第51页它兼有实验室实验和二者不足之处。 5 41什么是模拟逼真度？（题型预测：简答论述） 第52页用物理模型研究人机身临其境的逼真反应。 42请结合自己的认识谈谈工程心理学研究的应用价值。（题型预测：简答论述） 工程心理学研究的是人、机、环境（人机环系统） 工程心理学与多科学交叉（人体科学、技术科学、环境科学） 工程心理学研究范围（人机系统、视觉显示器、听觉显示器、人机界面、工作负荷、疲劳、 心理负荷）。 需自行扩充。 43视觉显示器设计的基本原则和工效学要求？举例说明视觉显示器在设计中的人机匹配原则？（题 型预测：简答论述） 第109110页第三节。 44什么是视觉编码？视觉编码的基本方式有哪些？（题型预测：简答论述） 视觉编码是用不同的视觉刺激或刺激属性表示不同涵义的方法称为视觉编码，用作视觉编码的 刺激称作视觉代码。 视觉编码的基本方式主要有： 单维视觉编码指用视觉刺激物的单一属性作为代码进行的信息编码。包含： 颜色编码：最佳数目（6种）；照明条件 状编码：最佳数目（5种）；形状代码选择 线长（5）、角度（12）、面积（3）、亮度（2）、闪光（2）、数目（4）、数字或字母 多维视觉编码指同时将两个以上视觉刺激特征结合起来作为代码的编码方式。包含： 多维余度编码：用2个或2个以上视觉刺激特征表示同一信息。例如：斑马线边信号灯 和电子小人的动作是同一意思。 多维复合编码：2个或多个视觉刺激结合，并且不同特征代表不同信息。例如：过马路 的红黄绿灯。 45费茨定律及其对设计人的操作活动的意义。（题型预测：简答论述） 这是保罗费茨在1954年发布的，费茨定律是移动点或者手指到达目标的时间和移动距离的 对数成正比。该定律经常运用于鼠标从点A到点B的运动。 费茨定律是保罗费茨在1954年发布的。该定律指的是：使用指点设备到达一个目标的时间 同以下两个因素有关：设备当前位置和目标位置的距离（D）。距离越长，所用时间越长； 目标的大小（S）。目标越大，所用时间越短。 该定律可用以下公式表示：tab 2 (DS1) 其中a，b是经验参数，它们依赖于具体的指点设备的物理特性，以及操作人员和环境等因素。 该定律经常运用于鼠标从点A到点B的运动。例如，以一个更有效的途径使可接近性更大和提 高点击率去放置内容，这个定律便显得重要。 费茨定律其实很容易理解的。显然，指点设备的当前位置和目标位置相距越远，我们就需要 越多的时间来移动；而同时，目标的大小又会限制我们移动的速度，因为如果移动得太快，到 达目标时就会停不住，因此我们不得不根据目标的大小提前减速，这就会减缓到达目标的速度, 延长到达目标的时间。目标越小，就需要越早减速，从而花费的时间就越多。 46设置控制器应遵循哪些工效学原则？（题型预测：简答论述） 第173175页八个标题 6 47简述Norman的行为阶段模型及其应用。（题型预测：简答论述） 采取行动的7个阶段 确定目标 形成意图 定义动作 执行动作 查看系统状态 解释系统状态 评估行动结果 注意：执行和评估阶段最容易出错！会采取有效的措施使界面能够有效沟通。 执行和评估阶段的鸿沟 执行阶段的GAP 产品的操作系统是否与用户设想的操作方法相一致？ 评估阶段的GAP 用户是否很容易得到并可轻松解释关于系统工作状态的信息？这些信息与用户对系统 的看法是否一致? 行为七阶段分析法的应用 可视化：物品的状态与可能的操作方法可见。 正确的概念模型：操作键设计与操作结果应保持一致。 正确的匹配：用户可以判定操作与结果，控制器与其功能、系统状态和可视部分间的关 系。 反馈：用户能收到完整持续的反馈。 48用户任务模型基于剧情的分析（案例分析，给出实验，分析其提到了哪些内容，忽略了哪 些内容）（题型预测：简答论述） 为设计一款针对大学生进行课堂学习笔记的软件，有研究者对用户任务模型进行了基于剧情的 分析：John想在上课时做笔记。虽然老师讲这些PPT在课后会挂在网上，但他仍希望确保自 己能在课堂上抓住最重要的知识点。在教师上课前，John就启动了手机上的笔记应用程序。这 个程序自动记录了当前的日期、时间和课程。在上课过程中，他可以按12个按钮，来录音或 者拍照。记录之后，系统运行，对他所记录的内容用关键词进行标注。下课回家后，他就可以 复习这些笔记，与从网上下载的课程PPT同步。他可以用关键词进行搜索，将每节课按照课程 或者时间进行排序。 49如果闯黄灯会扣分那为什么最初的规定会取消？（题型预测：简答论述） 因为忽视了反应时间，需扩展。 50GOMS含义及应用需举例（题型预测：简答论述） 用户任务模型基于GOMS的分析 为对人的行为进行有效的量化预测（包括执行时间、学习时间、出错数量等），必须对用户需要 完成的任务进行分析。GOMS模型主要从以下四个方面来分析如何完成一个任务（Card, 1983）。 G: Goal。目标。指用户希望用软件在下一个时刻做什么？ O: Operation。操作。指软件允许用户采取的基本操作（操作可以是知觉的、认知的、动作的， 或者是三者的组合）。 M: Methods。方法。指目标与操作的一种顺序，可以组合起来完成一个特定目标。 S: Selection rules。选择规则。如果完成同一目标可行的方法不止一种，就需要选择规则。 应用： 可采用 GOMS 模型进行任务执行时间的预测，并基于此来比较不用设计的优劣。例如，使用 KLM（Keystroke-level model）进行GOMS运算时，可参考以下一些基本操作时间（Kieras, 1993, 2001）： 1、K=0.2sec，键击（平均熟练输入水平），即敲击键盘上一个按键的时间； 2、P=1.1sec，指向，在屏幕上指向某一位置的时间； 3、B=0.2sec，（鼠标）按钮按下或释放的时间 3、M=1.2sec，心理准备，用户需要思考下一步的动作； 4、W，响应，用户需要等待的计算机的响应时间。 7 51用户的心理模型（题型预测：简答论述） 用户模型：用户对系统的理解和概念化的心理表征。 用户心理模型的特征：假设性、参照性、主动性、反馈性、修正性、不匹配性 设计者的概念模型 设计模型：设计人员所使用的概念模型。 设计模型与用户模型的匹配 系统内部过程可视化 提供反馈信息 保持一致性 使用熟悉的参照物 52UCD设计五个步骤（题型预测：简答论述） 可用性工程是交互式IT产品的一种先进开发方法，包括一整套工程过程、方法、工具和国际标 准，它应用于产品生命周期的各个阶段，核心是以用户为中心的设计方法论（User Centered Design, UCD），强调以用户为中心来进行开发，能有效评估和提高产品可用性质量，弥补了常 规开发方法无法保证可用性质量的不足，九十年代以来开始在美、欧、日、印等国IT工业界普 遍应用。 53用户WEB使用行为的特点（题型预测：简答论述） 不是阅读，而是浏览。 不是最佳选择，而是满意即可。 不是追根究底，而是勉强应付。 建立清楚地视觉层次。 尽量使用习惯用法。 把页面划分成明确定义的区域。 明显标示可点击的区域。 最大限度降低视觉干扰。 54动作经济原则（题型预测：简答论述） 一组指导人们如何节约动作、提高动作效率的准则。 （举例分析，或者举出例子中有提到哪些动作经济原则）第256页 规划UCD活动 理解并定义使用背景 定义用户及组织机构 可用性需求 提出设计方案并建立原型 基于用户来评估设计方案 满足可用性需求 UCD关键活动流程 8 55什么叫次任务测评（题型预测：简答论述） 第313页 56简评心理负荷测评的主要方法（题型预测：简答论述） 主任务测定是指对作业成分的类型、数量、复杂性及时间压力等进行分析和测定 主任务分析结果是心理负荷测评的最客观依据。时间线分析是主任务分析的常用技术（时间线 分析的优缺点） 次任务测定是指除作业任务以外的，出于某种考虑认为加入的额外作业。通过测量作业时心 理资源的剩余量以评价负荷水平。通过测量作业时心理资源的剩余量以评价负荷水平。（主要原 理以及设计） 主观评定：一般采用结构化量表对作业者的心理负荷水平进行评定。 生理测量：通过适当选择生理指标记录工作负荷的状况。 常用的生理测量指标有：心率变异、大脑皮层诱发电位、眼动测量等。 57Wickens关于改善警戒作业绩效措施的描述（判断哪些是增加反应倾向哪些是增加反应敏感度） （题型预测：简答论述） 改善警戒作业绩效的措施 作用 增加报酬 增加反应倾向 引入“虚假信号”，人为提高信号率 增加反应倾向 动机激励和告诫 增加反应倾向 提供有关结果的知识 提高反应敏感性 降低信号呈现的速度 提高反应敏感性 有选择地放大信号 提高反应敏感性 使信号具有动态特性 提高反应敏感性 增加休息次数 提高反应敏感性 提供信号的视觉（听觉）模板 提高反应敏感性 提供察看信号的经验 提高反应敏感性 为信号提高冗余表征 提高反应敏感性 58计算：如图：劳动安全测试改进之前和改进之后环境噪声的优选言语干扰级是多少分贝，评价 其有效性。 环境噪声对言语可懂度的影响： 环境噪声的中心频率为500Hz、 1000Hz和2000Hz的三个倍频 程带声压级，其算数平均数为 该环境噪声的优选言语干扰级。 将使用玻璃罩前500Hz、1000Hz和 2000Hz的3个声压水平相加，除以 3，得出使用前的优选言语干扰级。 将使用玻璃罩后500Hz、1000Hz和 2000Hz的3个声压水平相加，除以 3，得出使用前的优选言语干扰级。 比较使用玻璃罩前与后两个优选言语干扰级的大小，前后，无效；前后，有效。 9 59计算：正态分布中，计算上上下限 百分位 F 百分位 F 1 -2.326 75 +0.674 5 -1.645 90 +1.282 10 -1.282 95 +1.645 25 -0.674 99 +2.326 50 0 公式：XMFS （绝大多数人体测量数据都符合正态分布。平均数和标准差是正态分布的两个关键参数。人体 测量学的数据常以百分位数为指标。百分位数代表了人体尺寸等于或小于某一数值的人占总人 数的百分比。对正态分布而言，第 50 个百分位数与平均数相等；而对于非正态分布而言，第 50个百分位数则不一定等于平均数。） 60其他补充知识点 传信效率实验设计：要有明确假设，设计要合理（参考编码方案，在不同的编码方式的传信 效率是怎么样的） 前景色背景色的配色方案 视觉搜索速度会影响主观满意度和疲劳 举例说明声音掩蔽效应，用实验的数据来解释声音掩蔽效应的规律和应用。 语音告警形式的研究，与纯音信号的匹配、视觉信号的匹配是不是会提高告警信息的传信效 率，需要举二个实验来说明（课堂上的例子信号的呈现方式，在什么条件下最利于接收的。） 人体尺寸设计（身高），正态分布的条件下计算设计依据的上下限。 分析电子表单的优劣 制作：戴嘉俊 资料：汤晔华 袁俊杰 许士星 陈 丽 Dec.5.2013 MMXIII