2006年4月“工程心理学”串讲资料（北大版）

带※表示是重点；◎是名词；★是论述；☆是简答。

第一章 概论
1.工程心理学：以人-机系统为对象，主要研究人的工作效能，人在系统中的行为特点，以及人机间的合理配合等。有人把人机系统概念扩大为人-机-环境系统。这里说的“机”是广义的，包括人在工作、学习、生活和休息中所使用的各种人造器物。“环境”不仅指各种物理环境因素，也包括劳动组织、工作制度等社会环境条件。
2.怎样解决好人—机—环境三者的关系：对这个问题有两种对立的观点。一种是机器中心论，认为机器在人机系统中处于中心地位，在系统设计中要求人去适应机器的特点。另一种观点与此相反，认为人是劳动的主体，机器是为人服务、供人使用的工具，机器的设计应首先考虑操作的利益和要求。因此在人机系统的设计中，除了强调机器和环境的设计，应尽可能符合人的身心特点和满足人的要求外，同时也要考虑如何通过选拔与训练，使操作者适应机器与环境的问题。
3.工程心理学偏重于研究人机系统中的人的行为特点和工作效能。它的主要作用是，为人机系统设计提供有关人的生理心理功能特点的资料。因此，工程心理学的工作多侧重于应用基础研究。
※工程心理学是一门以心理学为核心内容的综合性学科。它以实验心理学和认知心理学的理论和方法为基础。
4.※☆工程心理学研究的主要内容：①人体生理心理特点和人的工作能力限度。在人机系统中，人机关系主要表现为两个方面：一是人机功能分配，二是人机特性匹配。工程心理学侧重于从工程技术设计的角度对身心因素进行研究。②人机相互作用过程和人机界面的设计要求。人机信息交换的效率，在很大程度上，取决于显示器与控制器同人的感觉器官和运动器官的匹配程度。工程心理学为各类显示装置与控制装置的设计，提供心理学的原则和人机匹配的参数。③工作空间的设计要求。在人机系统中，工作空间的大小、显示器与控制器的位置、工作台的高低、座位的尺寸、机具和加工件的排列、工作间的距离等，都会对操作人员的工作效率与系统的安全发生影响。④工作环境的要求。异常因素包括超重、失重、高压、低压、缺氧等情况。  ⑤人工智能。人工智能是通过计算机等技术对人的智能活动的模拟。
5.※☆工程心理学的作用：①提高效率。人机系统的效率不仅取决于人或机各自的效率，同时也依赖于人、机、环境三者的配合和协调。②防止事故，保障安全。③创造健康和舒适的工作条件。一个好的系统，不仅要求效率高、事故少，而且还要无害于操作人员的身心健康，要尽可能使操作人员感到舒适、满意。工程心理学关于人机环境关系的研究，可为制订工效学标准、安全标准、劳动卫生标准提供科学依据。工效学标准通常规定的是最低要求，制定和实现标准，只是为了保障安全和健康。安全和健康地工作是最起码的要求。
6.※◎人机系统：在劳动或工作中，人与他使用的机器以一定的方式互相结合而构成的系统，称为人机系统。系统可以层层相属，系统之间也可联合成新的系统。
7.※☆人机系统的分类：①人机系统按人机连接的方式，可区分为串联式人机系统和并联式人机系统。人机连环串接，人机任何一方停止活动或发生故障，都会使整个系统中断工作，例如司机开车。并联式人机系统，人机并接，两者可互相替代。②人机系统还可作闭环系统和开环系统的区分。两者的区别就在于人是否能够了解系统活动的结果，即有没有所谓结果反馈。闭环人机系统中有信息反馈回路。飞行员驾驶飞机就是闭环人机系统的例子。开环人机系统没有信息反馈回路，人机系统一般都采取闭环式设计。
8.※☆人在人机系统中的作用：人机系统按人在系统中的作用特点，可以区分为三类，即手控式人机系统，机控式人机系统和自动化人机系统。手控式人机系统以人力作为动力源，机器直接受人力驱动而工作，因而在手控系统中，人的活动与作用主要是体力的。机控式人机系统以电能、化学能等作动力，在这种系统中，人主要是依靠显示器来了解机器的。这种系统对人的体力要求相对降低，而对心理功能的要求提高，系统的效率和工作质量，更多地取决于机器的性能特点与人的信息加工能力的匹配。在自动化人机系统中，机器本身是一个闭环系统，它能自动实现包括信息接收、加工和执行等功能。只有在机器发生故障或需要改变机器工作的程序时，才需要人进行干预，也称为监控式人机系统。
9.电站集中控制室、自动化生产车间、用自动驾驶仪操纵的飞机等，都属于自动化人机系统。在这类人机系统中，操作人员的责任很重，而操作负荷很低，出现所谓工作低负荷状态。在低负荷状态下，由于得不到强化而引起注意松弛，也容易造成信号的漏检。
10.人机相互作用的基本模式：人机系统中的人机相互作用过程就是人机进行信息交换的过程。人和机的活动都包括输入、加工和输出三个环节。人的这三个环节，通常用S-O-R表示。S表示刺激作用；O表示机体组织，主要是大脑中枢；R表示身体反应。
11.※◎人机界面：控制器、加工器或运算器、显示器是机器系统的三个环节。机器和人通过控制器、显示器进行信息交换，人们把它们叫做人机接口或人机界面。
12.人机系统中人机的信息交换包含两方面的人机信息交换：一方面是人的输出信息转换成机器的输入信息；另一方面是机器的输出信息转换为人的输入信息。
人从接收反馈信息到作出调整被控对象状态的操作反应，要经历一系列心理动作过程。
13.※◎信息模型：人从显示器中所感知的不是被控对象本身，而是代表被控对象变化状态的符号、标记或图像，显示器上所呈现的这些符号、标志、图像等叫做“信息模型”。
14.※◎观念模型：人感知到信息模型后，就要对它进行解析或译码，即在大脑中把它转化成被控对象状态的映象，这种映象叫做“观念模型”。
15.※◎目标模型：人对机器进行控制或调整，是为了使它按照预期目标运转。大脑中以映象形式存在的预期目标称为“目标模型”。
16.对人机系统的分析：首先，从分析系统总目标开始，即先要明确为什么设计这个系统。系统总的目标要求明确后，就要进一步分析系统应具有哪些功能，并分析这些功能实现的途径，确定哪些功能由硬件设备实现，哪些功能通过软件实现，哪些功能由人承担，哪些功能需要由人与软、硬件设备的结合来实现。
17.※☆人机配合中，人与机器各有哪些特点？一个理想的人机系统应具有可靠性高，跟踪反应快，抗干扰性强，操作负荷轻，费用效益比较小等性能。人机配合包括两方面的涵义：一是人机功能分配，二是人机在构形与性能特点上的匹配。
⑴机器具有许多人所不及的功能特点：①强度大；②速度快；③精度高；④具有某些人所缺少的感受和反应能力；⑤具有独特的记忆功能；⑥能够长时间地连续工作；⑦能在人无法耐受的环境中工作。
⑵人也有一些机器所不及的功能：①某些感受能力比较高；②具有补偿的能力；③具有高度的灵活性；④具有多种潜能；⑤具有总结，除旧创新的能力；⑥具有主观能动性，因而能成为机器的支配者。
一般来说，强度大的、快速的、高精度的、持续久的、单调的或操作环境恶劣的工作，要安排机器去干；设计方案、编制程序、应付不测、排障维修等工作应由人去做。
18.※◎人机匹配：人机系统只有当机器设计得与人的身心特点相匹配，系统才能效率高，安全可靠。人机匹配主要通过两个方面的工作。一方面是通过选拔与训练，使操作人员能够与机器要求相适应。另一方面，人与机器相比，机器在构造和性能特点上，可以有很大的变化，而人的身体结构和功能特点，在很大程度上受生物遗传因素制约，具有较大的不变性。因此，人机匹配不能仅依靠人对机器的适应，应主要依靠把机器设计成符合人的特点来实现。人机相互作用，主要表现为人机双方通过显示器与控制器进行信息交换。
19.※☆人机匹配应符合的原则：①要选用最有利于发挥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个系统能够达到最大的效率。③要使人操作起来方便、省力。④要采用信息流程和信息加工过程自然的、使人容易学习的、差错少的匹配方式。⑤不要采用需要人做高度精密的、频繁的、简单重复或过于单调的、连续不停的、作长时间精确计算的匹配方式。⑥匹配方式要使人认识到或感到自己的工作很有意义或很重要，不可把人安排作机器的辅助物。
20.泰勒开创了“时间研究”，与吉尔布瑞斯创始了“动作研究”，时间研究和动作研究合称为“动作时间研究”。
21.德国心理学家闵斯特勃格首先把实验心理学应用于工业生产。20世纪初，用实验心理学的方法为企业选拔、培训工人和改善工作环境。在1912年前后，他出版的《心理学与工业效率》、《心理技术原理》。
22.二十世纪三十年代，清华大学开设了工业心理学课程。《工业心理学概观》（陈立，1935）是最早系统介绍工业心理学的著作。
23.※☆与互联网（信息高速公路）有关的工程心理学研究内容有哪些？①人-计算机界面的研究。包括工效学标准、多媒体、虚拟现实技术。②对语言理解过程和知识组织方式的研究。③对人的视、听注意分配和信息综合特征的研究。④远距离配合工作的信息加工的特征。
第二章 工程心理学的研究方法
1.◇工程心理学研究中的变量主要涉及行为变量，这种变量有两个主要的维度：定量维度和定性维度。
2.工程心理学研究的目的在于寻求变量之间的关系，这种关系主要体现在两个方面：相关关系和因果关系。
相关关系：是指两个变量之间存在着一种系统的依赖性，但这种关系只能说明两个变量之间有依赖，而不能提供原因与结果的解释。心理学家通常把相关分成三种：正相关，两个变量之间的变化方向一致；负相关，两个变量之间的变化方向相反；零相关，两个变量之间没有系统的关联，互不影响。
3.信度：指研究中所使用的工具的可靠性，即它是否可以稳定地反映某种心理特征的能力。心理学研究中常用的度有三种：重测信度、复本信度、分半信度。
4.效度：指测验或研究的有效性和准确性，也就是测量或研究达到目的的程度。效度有三种：内容效度、预测效度、构想效度。
5.观察：指通过感官或借助仪器感知客观对象的过程，通过观察获得感性材料是心理学研究最基本的方法之一。观察有两种：直接观察和间接观察。直接观察：以人的感官对客观对象的直接感知为基础。间接观察：人们借助仪器或其他手段的观察叫做间接观察。
6.实验法：是在控制条件下观察事物变化，获取事实材料的方法。实验法与观察法的最主要区别：就在于对实验条件的控制。
7.※◎准实验研究：也叫现场实验，它是在实际情境中研究自变量与因变量关系的方法。由于准实验是在实际工作环境中进行的，有许多条件无法控制，因此在实验设计方面与实验室研究不同。
工程心理学的准实验设计有以下三种：①不相等实验组控制组设计：要求在实验现场中选取两个条件尽可能相同的作业组，然后随机把它们命名为实验组和控制组。②等时间取样设计：要求在同一组被试作业过程中取两个时间相等的时间段，在一个时间段内让被试接受实验处理，而在另外的时间段内则不接受实验处理。③时间系列设计：是在作业过程中按一定的时间间隔进行一系列的测定，在时间系列的中间对被试组进行某种实验处理。
8.※◎模拟研究：是实验研究的一种特殊形式，它是以物质形式或观念形式对实际物体、过程和情境的仿真。
使用物理模型来研究人-机关系，模拟装置的逼真度对研究结果有很大的影响。模拟的逼真度越高，得到的结果越接近实际情境 。为了提高模拟的逼真度，模拟研究常常采用多因素的动态模拟，而不用单因素的定态模拟。一般来说，模拟的逼真度包括三个方面：设备逼真度、环境逼真度、心理逼真度。
9.与工程心理学研究有关的心理测量有四类：①类别测量就是要求被试将事物按一定的规则或标准进行归类。②顺序测量是指使用顺序量表或等级量表进行的测量。③等距测量常常被用来研究物理刺激与心理感受之间的关系。④比例测量是指既有相等单位，又有绝对零点的测量量表。
10.工程心理学中的测验法：智力测验、能力测验、人格测验。
人格测验也叫个性测验，它是全面了解一个人的整体征的主要方法。人格测量通常采用三种方式：量表法、投射法、情境测验。
第三章 人的感觉和知觉系统
1.信息来自显示装置时，负载信息的刺激物有两类情形：一类是经过编码的刺激物，另一类是复制的刺激物。
2.感觉：是人脑对直接作用于感觉器官的事物的个别属性的反映。
3.人的各种感觉都有两种类型的感受性和感觉阈限：
⑴绝对感受性和绝对感觉阈限：刚刚能引起感觉的最小刺激量，称为绝对感觉阈限的下限，感觉出最小刺激量的能力为绝对感受性。
⑵差别感受性和差别感觉阈限：当两个不同强度的同类型刺激同时或先后作用于某一感觉器官时，它们在强度上的差别必须达到一定程度才能引起个人的差别感觉。差别感觉阈限即为刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小差别量。
4.知觉是指在人的大脑中对客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的的综合的整体的映像。知觉的特性：知觉的整体性、知觉的理解性、知觉的恒常性、知觉的选择性。
5.视角是被看目标物的两点光线投入眼球时的交角。视力是眼睛分辨物体细节能力的一个生理尺度，用临界视角的倒数来表示。
6.视野是当人的头部和眼球不动时，人眼能察觉到的空间范围，通常用角度表示。在垂直面内，最大固定视野为115度，扩大的视野为150度；在水平面内，最大固定视野为180度，扩大的视野为190度。
7.视距是人在操作系统中正常的观察距离。观察目标在560mm处最为适宜，小于380mm时会引起目眩，超过760mm时细节看不清。
8.视觉适应是人眼随视觉环境中光量的变化感受性发生变化的过程。视觉适应有暗适应和明适应两种。
9.听觉是仅次于视觉的重要感知途径。
10.◎掩蔽效应是指由于干扰声的存在，致使声信号的听觉清晰度阈限升高的现象。
11.人体皮肤上分布着三种感受器：触觉感受器、温度感受器和痛觉感受器。
12.触觉是微弱的机械刺激触及了皮肤浅层的触觉感受器而引起的，而压觉是较强的机械刺激引起皮肤深部组织变形而产生的感觉，由于两者性质上类似，通常称为触压觉。
13.温度觉分为冷觉和热觉两种。
第四章 人的信息加工
1.信息加工系统的一般结构包括感受器、效应器、记忆和加工器。感受器接受外界信息，效应器作出反应。记忆可以储存和提取符号结构，加工器则包括基本信息过程、短时记忆和解说器。信息加工系统的功能是输入、输出、储存和复制。
2.※☆人的信息加工模型有哪几个阶段？①感觉储存。又叫感觉登记或感觉记忆。感觉记忆的内容人是意识不到的。视觉记忆保持的时间不足一秒，听觉记忆约能保持2秒。②知觉译码。在知觉时，人把当前感觉登记中的信息与以前储存在长时记忆中的有关信息进行匹配，从而赋予刺激一定的意义。③记忆与决策。一旦某个知觉的对象被归入一定范畴后，个体需要决定对它作出什么行动。决策以反应选择的形式表现出来。④执行。这种决策信息以指令形式传输到效应器官，支配效应器官作出相应的动作。⑤反馈。反馈回路，通过反馈，人能对自己的活动进行自我调节。⑥注意。
3.视觉和听觉是信息输入的主要感觉通道。
4.信息量的多少，取决于消息的不确定程度。消息的不确定程度大，包含的信息就多，反之，包含的信息就少。用数学语言来讲，不确定性就是随机性。因此，一个消息的不确定程度与消息集合中所包含的消息数和各消息发生的概率有关。
5.常用的信息测量单位叫比特。1比特就是两个互相独立的等概率事件之一发生时所提供的信息量。
6.※◎人在单位时间内所能传递的信息量，叫做人的信息传递率，也称人的通道容量。
7. ※◎希克-海曼定律：在做选择反应时，人传递信息所需要的时间（反应时）与刺激信号的平均信息量成线性关系，称为希克-海曼定律。公式：RT=a+bHs或者是RT=a+b log2N；式中RT为选择反应时，N为等概率出现的刺激信号数目，Hs为刺激信号的平均信息量，a,b为常数。
8.人的信息传递率是一个常数。在不同实验条件下，所得出的信息传递率并不完全一致。一般来说，人的信息传递率变化范围为每秒3--10比特。被试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编码形式贮存在记忆中。对于语言材料的短时记忆是以听觉形式进行编码的，即使以视觉呈现的材料，也是按刺激的听觉特征编码的。
10.人机系统工作的效率和可靠性在很大程度上取决于人的效应器输出信息的速度和准确性。
11.从刺激呈现至反应动作完成的时间，称为反应时。它包括潜伏反应时和运动时间。潜伏反应时指刺激呈现至发动反应的时间；运动反应时指完成反应动作的时间。
反应时按反应的类型可分为简单反应时（A反应时间）、选择反应时（B反应时）和辨别反应时（C反应时）。简单反应指只有一种刺激并只触发一种反应；选择反应指有若干种刺激，不同的刺激触发不同的反应；辨别反应指有若干种刺激，但只需对其中一种刺激作出反应。
12.※◎心理不应期：当两个刺激在时间上十分接近时，即使接收刺激的感觉通道和作出反应的效应器官都不同，大脑信息加工机制也将暂时对第二个刺激不起反应，这段时间称为心理不应期。
13.※◎菲茨定律：菲茨研究了定位运动时间与目标距离及目标宽度的关系。通过实验发现，随着目标距离增加，定位运动时间加长；随着目标宽度增加，定位运动时间缩短。目标距离和宽度对定位运动时间的联合效应可用下式表示：MT=a+b log2 (2D/W)，MT为定位运动时间，a和b为常数，D为目标距离，W为目标宽度。这个公式称为菲茨定律。式中的log2 (2D/W)称为运动难度指数（ID）。
14.效应器官运动的准确性：⑴速度/准确性互换特性。如果以反应时为横轴，以准确性为纵轴，所描绘的曲线称为速度/准确性操作特性曲线。在操作中过分强调速度，或过分强调准确性，都不会增加好处。曲线的拐点处称为最佳工作点，即在这一点，错误出现少，反应时较短。不过，在实际工作中，为了不冒犯大错误的风险，操作者一般愿将工作点选在最佳工作点右侧的某一位置上。⑵定位运动模式。是一个消除误差的过程。⑶手的灵活性与操作的准确性。有以下几种情况：①旋扭操作比指轮操作更准确，指轮操作又比滑块操作更准确。②水平安装的旋钮比垂直安装的旋钮操作更准确。③向下按的按钮比向前按的按钮操作更准确。④笔杆不的手柄比大手柄操作更准确。⑤L形的柄头比圆的柄头能更准确地进行定位。
15.※◎追踪指人在系统控制中为达到预定目的，不断调节自己的控制反应，使系统输出与输入相匹配，或将它们之间的误差减到最小的过程。追踪是一种连续的控制活动，它往往需要高度的心理运动能力。
16.※◎追踪环：追踪作业中的各个环节，即显示器、操作者、控制器和系统（或设备）四个部分。
17.※◎尾随显示：在尾随显示上，靶子和受控元素都能移动，它们表明了自己的位置和彼此的关系。操作者能直接看到指令输入与系统输出的实际状态，也可以看到它们的误差。操作者的作用就是操纵控制器使输出与输入一致。
18.※◎补偿显示：在补偿显示上，靶子与受控元素中有一个是固定的，另一个作相对移动，一般是固定靶子作为参照物，它们之间的差异代表误差。操作者只能看到系统输出与指令输入的差异，他的作用就是操纵控制器消除误差，或将误差减至最小。
19.※☆补偿显示的效果不如尾随显示有两个原因：①补偿显示信息的模糊性。②尾随显示的运动兼容性。
20.※◎补偿行为：在追踪操作中，如果操作者是根据输出与输入的差异作出矫正反应，这种操作活动便称为闭环操作行为或补偿行为。
21.※◎尾随行为：在追踪操作中，如果操作者只注意输入，而忽略了输出，即他只随着指令输入信号作出控制反应，这种操作活动便称为开环操作行为或尾随行为。
22.注意是人的心理活动对一定对象的指向。注意主要从三方面对信息加工过程发生影响，即选择性、集中性和注意分配。
23.※◎警戒下降：当要求对不常出现的不确定性目标保持注意时，保持注意的能力就会随时间的持续而下降，这个现象叫做警戒下降。 ◎警戒是一种持续保持注意的状态。信号出现时间的不确定性是警戒任务的一个重要特征。
24.有两类警戒模式：一类是自由反应模式。目标信号可以在任何时间出现。核电站中的监控就属于这类问题。第二类是检察模式。目标信号以比较规则的间距出现。警戒理论：感受性偏移和标准偏移。
第五章 人的自然倾向与可靠性
1.习惯是人长期养成而不易改变的语言、行动和生活方式。习惯分个人习惯和群体习惯。
2.※◎群体习惯是指在一个国家或一个民族内部，人们所形成的共同习惯。
3.符合群体习惯的机械工具，可使作业者提高工作效率，减少操作错误。群体习惯的研究，在人机工程学中占有重要的位置。
4.※紧张状态的发展可分为三个阶段：警戒反应期、抵抗期、衰竭期。
5.※◎人为差错：是指人未能实现规定的任务，从而可能导致中断计划运行或引起财产和设备的损坏的行为。
6.人为差错发生的方式有：①人没有实现某一必要的功能任务；②实现了某一不应该实现的任务；③对某一任务作出了不适当的决策；④对某一意外事故的反应迟钝和笨拙。⑤没有觉察到某一危险情况。
7.※☆按照系统开发的阶段，人为差错可分为以下六类：①设计差错。是指由于设计不当造成的差错。②制造差错。是指产品没有按照设计图样进行加工和装配造成的差错。③检验差错。是指检验手段不正确，没有完成检验项目。④安装差错。⑤维修差错。是指对设备未进行定期维修或设备出现异常时，没有及时维修和更换零部件造成的差错。⑥操作差错。是指操作人员错误操纵机器和设备造成的差错。
8.※☆人为差错产生的背景因素：通常把产生人为差错的外部因素称之为背景因素。背景因素的分类简称4M：①人（Man）。②机械（Machine）。③环境（Media）。④管理（Management）。
9.※◎日周节律：人体对昼与夜的反应很不相同，人们的日常生活节律基本上以24小时为周期，故称之为日周节律。
10.在工程心理学中，常用闪光融合阈限值表示大脑意识水平，来说明明人体的机能状况。频闪融合阈限值越高，大脑意识水平越高。
11.※◎PSI周期：体力（Physical）强弱周期为23天，情绪（Sensitive）好坏周期为28天，智力（Intellectual）高低周期为33天。这三种生理节律合称为PST周期。
处于临界日的时期，体力、情绪或者智力在频繁变化过渡之中，是最不稳定的时期。当体力、情绪或者智力的临界日重叠在一起时，则分别称为双临界日或三临界日，是差错和事故的多发期，需特别注意。
12.※◎人的可靠性：可定义为在规定的最小限度内，在系统运行的任一要求阶段，由人成功地完成工作或任务的概率。
13.压力是人在某种条件刺激（在机体内部的或外部的）的作用下，所产生的生理变化和情绪波动，使人在心理上所体验到的一种压迫感或威胁感。
14.※☆工作中对人造成压力的原因通常有四个方面：⑴工作的负荷。⑵工作的变动。⑶工作中的挫折。⑷不良的环境。
15.人的内在状态可以用意识水平或大脑觉醒水平来衡量。处于睡眠状态时，大脑的觉醒水平极低。处于第I层次状态时，大脑活动水平低下，反应迟钝，易于发生人为失误或差错。处于第II、III层次时，均属于正常状态，层次II是意识的松弛阶段。层次III是意识的清醒阶段，在此状态下，大脑处理信息的能力、准确决策能力、创造能力都很强。第IV层次为超常状态。
16.※☆影响人操作可靠性的因素：包括人的因素和环境的因素。①人的因素：心理因素、生理因素、个体因素、操作能力。②环境因素：机械因素、环境因素和管理因素。
第六章 决策
1.※◎决策：研究者认为决策的任务是：①人们必须从多个选择中挑选一个选择项的任务；②要有一些与这些选择有关的可用信息；③时间进程相对要长；④这个选择是带有不确定性的，即并不清楚哪一个是最佳选择。决策过程应包括风险，一个好的决策者应能有效地评估每个选择项的风险。
有两种决策：一种是快速的、自动的“知觉-行动”决策。一种是有控制的，需要付出努力，进行分析才能完成的决策。
2.决策的理性模型有时也称为常态模型，能指出人们理想状态时应该怎么做，他们并不需要描述人们实际上是怎么作出决策的。
3.※◎常态决策模型：常态决策模型的中心概念是效用，效用即每个选择的总价值，或者每一个结果或产品对决策者来说价值是多少。
4.※◎期望效用理论：该理论认为，任何一种决策均是类似于一种“博弈”形式的决策，每一个选择项均有一个或多个与之有关的结果的价值和概率；还认为，一个选择项的总价值是每个结果的价值与它的概率的乘积。
5.※◎主观期望效用理论：该理论仍坚持，每个结果都是期望概率与其价值概率的乘积。但是，这个价值成分是主观的，依赖于个体差异。每个结果都对每个个体有一些价值或“效用”。每个人的每一次选择都与一个或更多的结果相联系，每个结果都有一个相应的概率与一些主观的效用。
6.※◎描述性决策模型：特沃斯基和卡纳曼发现，决策的改变依赖于决策问题是如何呈现的。
7.※◎框架效应：由呈现方式不同而导致的决策上的变化被称作框架效应。
8.※◎启发式：人们的决策只依赖于简单的，不完全的选择性就可以了。为了简单起见，他们通常都把这种描述模型称为“启发式”。
9.※◎满意决策：一个早期的著名的描述模型就是西蒙提出的“满意决策”模型。西蒙认为，通常人们并不是作出一个唯一的、最好的，或最合适的决策，而是选择一个能达到目的的、“足够好”的决策，即获得一种满意感就行了。这种决策方法简称为“满意决策”。
10.如果信息量相对较小，而且时间又很充裕，决策时人们需要仔细分析各种选项和它们的“效用”。但如果信息量超过了人们的认知加工能力的限制，而且时间也有限，这时，人们倾向于采用启发式决策。
11.※☆从信息加工角度来看决策应包含哪些方面的内容？①线索接受和整合。②假设的生成。③假设的评估和选择。④产生并选择行动方式。
12.※☆决策过程中产生影响的因素和认知缺陷包括：①进入工作记忆中的线索信息的数量和质量。②对每一个决策活动的可利用的时间长充。③注意资源。④知识的数量和质量。⑤从长时记忆中提取相关信息的能力。⑥工作记忆的能力限制。这些影响因素和认知局限提醒我们，可以退而求其次，作出一个次优决策。
13.※★☆决策过程中启发式的运用？（举例说明）⑴在获得和运用线索中的启发式。在这一阶段通常出现的简单启发式或偏见有：①注意集中在一些有限的线索上。②首因线索。最先接受的少数信息，比平均权重要大，或比其它信息更重要，这就是一种首因效应。③对后来线索的不注意。④线索的显著性。⑤对不可信线索赋予过高权重。⑵假设生成中的启发式。影响这个阶段的启发式和偏见有：①数量有限的假设形成。②可用性启发式。③典型性启发式。④过分自信。⑶假设评定和选择中的启发式。①认知固着。一旦一个假设生成或被选择，人们就会用它来解释接下来的线索，但有时我们还是用先前的假设，这就是认知固着的过程。②从众偏见。倾向于寻找一些一致的信息，而忽略不一致的信息。⑷行动选择中的启发式和偏见。①提取少数行动。②行动可利用性的启发式。③结果的可利用性。
15.※◎自然决策：是指“人们在现实条件下，运用他们的经验进行决策”。
自然决策的特征：①非结构性问题；②不确定性的、动态的环境；③信息充裕的环境，情景线索可以很快地改变；④认知加工过程是一种迭代行为/反馈回路；⑤多重变化和/或个体和组织目标的竞争；⑥有时间限制或时间压力；⑦高风险；⑧在某种程度上有多人参与决策。
16.※◎SPK模型：描述了在任务操作过程中，人们可以使用的认知控制的三个水平。认知控制的三个水平是：基于技能的行为、基于规则的行为和基于知识的行为。
17.※◎认知连续体理论：决策过程是一个从直觉到分析的认知连续体，加工可能就是在直觉和分析之间快速振荡的过程。直觉过程的特点，包括低控制、低意识水平、快速加工和对结果的高度自信；分析过程的特点是高水平的认知控制、低速加工和对结果的低自信。
18.※◎情景意识：一个成功的任务操作的关键一步是充分评价“情景”。从环境中接受一些线索，也必须将它们应用到现实生活的情景中，这个过程称做“情景评价”或“情景意识（SA）”。
19.※◎再认启动决策：专家只简单地再认一些线索模式和只提取一个单一的行动流程，然后去执行。这种决策过程西蒙看作是一种“直觉”。
再认启动决策模型有三个基本假设：第一，决策时，人们根据自己的经验，会产生一个似是而非的选择；第二，如果决策者是专家，时间限制将不会削弱其操作， 因为他们会采用快速的模式匹配，而这会抵消时间压力的限制；最后，有经验的决策者能“接受一个行动过程，而不用比较和对照一系列可能的行动过程”。
20.※◎决策表：通常都列举了一些可能的结果、概率和每项行动的效用。决策者输入期望概率和效价，通过计算每个选项的平均期望效价，得到一个较为理性的决策。
21.※◎决策树：在代表能够导致一系列的决定和可能结果时是非常有用的。
第七章 显示器
1.在人机系统中，存在一个人与机相互作用的“面”，所有的人机信息交流都发生在这个面上，通常把这个“面”称为人机界面。在人机界面上，向人表达机械运转状况的仪表或器件叫做显示器。对机械来说，显示器执行的功能是输出，而对人来说，是输入。
2.※☆仪表显示器的种类：⑴按显示形式分为：①数字式显示器。直接用数码来显示信息的仪表。②模拟式显示器。用标定在刻度盘上的指针来显示信息的显示器。⑵按显示功能分为：①读数用仪表。用具体数值显示机器参数和状态的仪表，如汽车上的时速表。②检查用仪表。用以显示系统状态参数偏离正常值情况的仪表，宜采用指针运动。③警戒用仪表。用以显示机器是处于正常区、警戒区还是危险区的仪表。用绿、黄、红三种不同颜色表示正常区、警戒区和危险区。④追踪用仪表。如雷达。⑤调节用仪表。只用以显示操纵器调节值，而不显示机器系统运行动态过程的仪表。
3.※☆显示装置的选择原则。显示装置的功能是让操作人员观察、接受、理解、处理和反馈来自生产过程的信息，对生产过程进行监控。应注意的原则：①数量识读仪表的选择。数量识读的主要目的是获取准确的数据，数量识读应选择数字显示装置，具有精度高、识读性好的优点。②状态识读仪表的选择。状态识读仪表只需向操作者显示被测对象参数变化趋势的信息，通常选用指针仪表。
4.※◎定量显示器：是指以数量显示某种变量变化的显示器；
※◎定性显示器：反映某种变量的近似值、变化趋势、读数方向或其它性质变化的显示量。
5.※☆视觉显示器的显示必须满足以下基本要求：①鲜明醒目；②清晰可辨；③明确易懂。
6.※☆视觉显示器的设计和选用应遵循的原则：①根据使用要求，选用最适宜的视觉刺激维度作为传递信息的代码。②使显示精度与人的视觉辨认特性同系统要求相适应。③尽量采用形象直观的、与人的认知特点相匹配的显示格式。④对同时呈现的有关联的信息，尽可能实现综合显示，以提高显示的效率。⑤目标和背景之间要有适宜的对比关系。⑥具有良好的照明性质和适宜的照明水平。⑦根据任务的性质和使用条件，确定视觉显示器的尺寸和定放位置。⑧要与系统中的其它显示器和控制器，在空间关系和运动关系上兼容。
7.荧光屏显示器（CRT）：是利用阴极射线管显示视觉信息的装置。具有显示空间小、显示格式灵活可变，并能综合显示多种信息等优点。
8.※☆影响荧光屏显示效率的主要因素（CRT设计中应考虑哪些人的因素）：①目标亮度。②目标与背景的亮度比。目标与背景的亮度比取决于目标亮度、屏面亮度和周围环境照明三因素。③分辨率。CRT的分辨率是指可视图像中最小可辨或可测的细节。④颜色。在单色显示屏上，白色、绿色、黄色对深灰色或黑色形成的颜色对比，最适于图形和字符的识别。通常将白色、绿色等明快颜色用作目标色，而将深色或黑色作为背景色。⑤目标位置指示物。⑥屏幕大小及位置。视距的范围应为50-70厘米。
9.有人对红、绿、黄、白四种颜色灯光信号进行过研究，认为在信号灯与背景保持良好的亮度比时，不同色光的辨认速度基本一致，当信号灯与背景的对比度较低时，四色灯信号的优劣顺序为红、绿、黄、白。
第八章 控制器
1.控制器的种类：①可以按照控制器传递的信息是离散的还是连续分为离散控制器和连续控制器。②也可按操作所用的身体器官或控制行为分为手控制器、足控制器、言语控制器。③按控制器运动类别的不同，控制器可分为旋转控制器、摆动控制器、按压控制器、滑动控制器和牵拉控制器。
2.※◎离散控制器：只能用来调节有限的几种确定状态，它们可完成启动、离散位调或数据输入的功能。
※◎连续控制器：能用来调节一个连续体中的任何值，可完成数量调节和连续控制的功能。
3.控制器的编码方式主要有形状编码、表纹编码、大小编码、位置编码、操作方法编码、颜色编码和标记编码等。
4.控制器主要有四种阻力：静摩擦和库伦摩擦、弹性阻力、粘滞阻尼以及惯性。
5.※☆控制器的排列原则：①重要性原则：按照每个控制器对实现系统目标的重要程度决定其位置安排的优先权。②使用频次原则：按照每个控制器在系统操作中的使用频次多少决定位置安排的优先权。③功能原则：按照功能关系安排控制器的位置，将功能相近或相关的控制器组装在一起。④使用顺序原则：对系统操作中使用顺序固定的控制器，按照它们的使用顺序安排其位置。
6.※◎控制-显示比（简称C/D比）：指控制与显示器的动程比。对于直线运动的控制器与显示器，动程按移动距离计算；对于需作较大旋转运动的控制器与显示器，动程按旋转角或根据旋转角计算移动距离。
C/D比决定了控制器的灵敏度。C/D比高，表示控制器灵敏度低，即较大的控制运动只能产生较小的显示运动，C/D比低，表示控制器灵敏度高，即只需较小的控制运动，就能产生较大的显示运动。
在连续调节的定位活动中往往存在粗调与细调两种操作，粗调指大幅度移动控制器，将它快速移至所要求位置附近；细调指仔细调节控制器，将它精确地调到所要求的位置。
7.※◎空间兼容性：是指显示器与控制器的空间关系，与人们对这种关系预测的一致性。
8.※◎运动兼容性：指控制器与显示器的运动关系，以及控制器或显示器的运动与系统输出的关系，与人们对这些关系的预测的一致性。
9.※◎概念兼容性：指控制器或显示器的功能或用途的编码，与人们已有概念的一致性。
第九章 人机界面设计
1.※◎用户友好性：指用户操作使用系统时主观操作的复杂性，例如，主观操作复杂性越低，系统越容易被使用，说明系统的用户友好性越好。
2.计算机启动的交互系统，一般具有良好的可学习性和可使用性；而用户启动的交互系统一般具有交互能力强、灵活性高、运行速度快等特点。
3.※☆在人机界面中用户的分类：①偶然型用户。是既没有计算机应用领域的专业知识，也缺少计算机系统基本知识的用户。②生疏型用户。他们更常使用计算机系统，因而对计算机的性能及操作使用，已经有一定程度的理解和经验。但他们往往对新使用的计算机系统缺乏了解，不太熟悉，因此对新系统而言，他们仍旧是生疏用户。③熟练型用户。这类用户一般是专业技术人员，他们对需要计算机完成的工作任务有清楚地了解，对计算机系统也有相当多的知识和经验，并且能熟练地操作、使用。④专家型用户。都很精通，通常是计算机专业用户。
4.用户需求：是用户对所购买、使用的计算机系统提出的各种要求，它集中反映了用户对软件产品的期望。用户需求应该包含功能需求和使用需求两方面。
※◎用户使用需求：是用户要求系统所应具备的可使用性、易使用性。早期的系统较多强调功能性，而目前对大量非计算机专业用户而言，可使用性往往是更重要的。
5.※★☆用户的使用需求分析包括哪些？影响人的行为因素为出发点，来讨论用户的使用需求。⑴用户对计算机系统的要求。①系统能让用户灵活地使用，用户不必以严格受限的方式使用系统。②系统能区分不同类型的用户并适应他们。③系统的行为及其效果对用户是透明的。④用户可以通过界面预测系统的行为。⑤系统随时随地提供帮助功能。⑥人机交互应尽可能和人际通信相类似。⑦系统设计必须考虑到人使用计算机时的身体、心理要求，包括机房环境、条件、布局等，以使用户能在没有精神压力下使用计算机，同时能让用户舒适地使用计算机完成他们的工作。⑵用户技能方面的使用需求。①应该让系统去适应用户，对用户使用系统不提特殊的身体、动作方面的要求。②用户只需有普通的语言通信技能，就能进行简单的人机交互。③要求有一致性的系统设计。④应能让用户通过使用系统来进行学习。⑤系统提供演示及例子程序，为用户使用系统提供范例。⑶用户习性方面的使用需求。人的习性至少有以下弱点：一是易遗忘，二是易出错，三是急躁心理。就用户习性方面对系统的要求有：①系统应该让在终端工作的用户有耐心。②系统应该很好地对付人的易犯错误、健忘以及注意力不集中等习性。③应该减轻用户使用系统的压力。⑷对用户经验、知识方面的使用需求。系统应能让未经专门训练的用户使用。⑸用户对系统的期望方面的要求。用户界面应提供形象、生动、美观的布局显示和操作环境。
6.※★☆开发用户友好性系统的设计原理：①确定用户。确定用户是进行系统分析和设计的第一步。不同的用户会有不同的经验、能力和要求。偶然型和生疏型要求系统给出更多的支持和帮助。熟练型和专家型要求系统运行效率高，能灵活使用。②尽量减少用户的工作。应该让计算机更积极主动，更勤劳，做更多的工作；让人尽可能少做工作，因而能更轻松、更便当地完成工作任务。③应用程序和人机界面分离的原则。④一致性原则。在程序系统中，应该要求系统的概念模式、语义、命令语言语法及显示格式等具有一致性。而人机界面的一致性主要体现在输入、输出方面的一致性。⑤系统要给用户提供反馈。人机交互系统的反馈是指用户从计算机一方得到信息，表示计算机对用户的动作所做的反应。⑥尽量减少用户的记忆要求。⑦应有及时的出错处理和帮助功能。⑧使用图形和比喻。
7.※◎用户模型：用用户模型的概念来描述用户的特性，描述用户对系统的期望与要求。一个完善、合理的用户模型将帮助系统理解用户的特性和类别，理解用户的动作、行为的含义，以便更好地控制系统功能的实现。
8.※◎设计者模型：是设计者为设计系统及其界面的目的而建立的，表示用户特性的设计者模型，它是设计者认为用户头脑中有什么想法的模型，即设计者所理解的用户对系统的期望。
9.※☆人机交互方式的评价标准：人机界面的根本目的是使用户更方便、更容易地操作和使用计算机系统，评价标准有：①使用的难易程度。②学习的难易程度。③人机界面的复杂程度。交互方式提供什么范围的功能和操作方式。④操作速度。⑤人机界面的控制方式。⑥开发的难易程度。
10.※☆菜单界面在人机交互方式中的优缺点？菜单交互方式是使用较早，也是使用最广泛的人机交互方式。其特点是，让用户在一组多个可能对象中进行选择，各种可能的选择项以菜单项的形式显示在屏幕上。优点：易学、易用，是由系统驱动的，能大大减轻用户的记忆量。输入量少，不易出错。菜单界面的编程也比较容易。缺点：被选对象受限制，即只能完成预定的系统功能。在大系统中使用速度慢。因受屏幕显示空间的限制，每幅菜单显示的菜单项数受限制。显示菜单需要占用屏幕空间和显示时间，增加了系统开销。
11.※☆图符界面在人机交互方式中的优缺点？图符方式是菜单交互方式，只是它使用图符来代表文本菜单的菜单项。优点：形象、逼真地反映菜单的功能，使理解、学习和操作变得更加容易。缺点：有时图符不能明确表达语意，必须在图符中附加文字来辅助图符的语义。图符占用较大的屏幕空间。使用图符方式必须具有图形硬软件环境的支持。
12.※☆软件开发中的人机界面内容：⑴调查用户对界面的要求和环境。⑵用户特性分析。⑶任务分析。⑷建立界面模型。⑸任务设计。⑹环境设计。⑺界面类型设计。⑻交互设计。⑼屏幕显示和布局设计。⑽帮助和出错信息设计。⑾原型设计。⑿界面测试和评估。
第十章 人-计算机交互作用
1.与计算机有关的工程心理学的工作，我们可以简单地把它分为硬件设计和软件界面设计两大类课题。
2.软件的一系列可用性的标准：易学性、有效性、易于记忆、低错误率、用户满意感等。易学性是指一个新的用户能学会使用系统的速度。易学性实际上就是可用性的代名词。有效性是指在用户熟悉系统后能在多大程度上提高用户的工作绩效。易记性是非常重要的，相对来讲较易测量。错误率通常是低可用性的主要标识；满意感是一个主观性较强但同样也很重要的指标。
3.※☆诺曼提出的“活动的七阶段”模型，该模型认为不管是什么任务，用户都是通过一系列的活动来完成的，这些活动大致可以分为七个步骤或阶段：①提出目标；②形成一个意向；③确定活动顺序；④执行该活动；⑤觉察系统状态；⑥解释这种状态；⑦根据目标和意向评价这种系统状态。
4.※◎GOMS模型：目标(Goals)、操作(Operators)、方法(Methods)、选择性原则(Selection rules)模型，简称GOMS模型。该模型假设通过方法和选择性规则，形成一些目标和子目标。
5.※☆提高软件可用性原则有哪些？可用性是指一个系统易学、易用、有效、较少出错、容许修复错误。提高软件可用性有八大原则：①将系统和现实世界进行匹配大家都很熟悉；②使界面保持一致，包括与系统内部和任何现存的外部标准保持一致；③系统状态的可视性也是大家较为熟悉的；④用户控制和容错性的原则；⑤错误和错误的修复；⑥记忆；⑦灵活性和使用的高效性；⑧简洁性和一致性的设计目标。
6.※☆软件界面采用的基本的对话方式包括：①菜单；②填空；③问答；④命令语言；⑤功能键；⑥直接操作；⑦有限的自然语言。
7.用户支持系统包括下列辅助机制：①软件手册；②在线帮助；③标准的自学程序；④在线的或内容敏感的自学程序；⑤派人帮助。
8.※☆有许多关于软件界面设计的模型和规定，大部分都包括一些相同的步骤。软件界面设计模式：
阶段1：确定范围。⑴作出一个有范围和日程表的项目计划；⑵对用户的情况进行描述，给出用户的特征；⑶确定软件和硬件平台，列出这些平台支持的界面技术。
阶段2：确定功能。⑷进行任务分析；⑸设置用户的界面目标，它应包括可接受的最低的操作水平；⑹定义训练方法和各种所需文件。
阶段3：设计。⑺虚构一个用户界用。⑻开发方式指导。⑼进行详细的用户界面设计。⑽开发界面原型。⑾撰写标准的用户界面检测计划。⑿进行标准的用户界面测试，然后作改设计，再测试。
阶段4：开发。⒀进行训练和文本撰写。⒁对用户界面测试计划进行评估。
阶段5：检测/完善。⒂用户界面测试。⒃对最终的用户界面进行评价。
在设计过程中很重要的一点是，在每一个阶段都必须有用户的积极参与。
9.软件的可用性测量指标包括：①有效性。任务完成的百分率；成功与失败的比例；特征或命令使用的数量；负荷大小。②高效性。完成任务的时间；学习时间；花在错误上的时间；错误的百分率或错误量；寻求帮助的频率；无效命令的重复量。③用户满意感。
第十一章 安全事故与人的失误
1.事故是由物的不安全状态和人的不安全行为造成的。
2.关于事故的原因，主要是从两个方面：人的因素和物的因素来进行分析。大多数事故是人为造成的。
许多科学家在研究事故发生原因的基础上，提出了以人的因素为中心的两大事故分析模式。一是行为模式，二是生理学模式。
3.※☆以人的因素为中心的行为模式有哪几种？行为模式理论认为，事故是由人机系统中操作人员的某些行为缺陷或心理特征造成的。行为模式主要包括三个方面的理论：①学习理论。操作人员的工作技能，是后天习得的行为模式。只有在实际工作过程中，对安全行为给予积极的正面强化，同时给不安全行为以负面强化。这样其他的操作人员就会去学习正确的操作规范，学会安全行为。②记忆错误。记忆错误主要表现为“错、忘、漏”。③个性特征理论。个性特征理论认为，人们存在着某种个性倾向，容易造成事故的称之为“※◎事故倾向个性”。还有一些与事故关系比较密切的个性特征。年龄和经验也与事故发生率有密切关系。一般认为，青年工人缺乏经验、注意力容易分散、纪律观念不强、能力不足，因而更容易发生事故。老年人由于工作记忆能力下降，容易疲劳，容易发生错误，因而导致事故的发生。
4.生理学模式提出，事故的主要原因是职工的身体不能适应任务的要求。影响最大的两个因素是生理节律和药物的使用。
5.※☆影响事故发生的人的因素主要有以下几个方面：①视觉与视知觉。没有达到视觉标准的个体，就会有更高的事故发生率。②经验。经验与事故的发生有很高的相关关系，经验总是能把事故控制在最小的可能发生率上。③年龄。④人格特质。一般工人有20％的时间陷于情绪低潮，有一半的事故是发生在这20％的情绪低潮期。⑤疲劳。在某种意义上来说，疲劳导致了事故的发生，这是自然而然的事情。
6.※◎事故倾向：就是所有决定事故因素的总体，事故倾向性就是在危险性相同的条件下，决定个人间的事故率差异的人格因素。
7.减少事故一般有两种方法：一是减低环境的危险性；二是控制人的因素，减少人的不安全行为。
8.※◎30分钟效应：在警戒性的研究中，要特别注意30分钟效应。指人在觉醒状态下，注意力高度集中于某一事物时，在30分钟内，人能表现出良好的警戒性。30分钟后，人捕捉信号的能力明显下降，这种现象便被称之为30分钟效应。
9.行动前征兆确定法认为，事故都是组织的和人的失误的累积结果。瑞森提出了三类行动前征兆：长时期倾向征兆、中期测验征兆和短期警告征兆。长时期倾向征兆是整个组织安全文化的整体显示。中期测验征兆可以评估系统当前操作的安全状况和效率。短期警告征兆能警告风险管理系统即将进入事故危险区。
第十二章 应激与工作负荷
1.※◎工作负荷：是指人体在单位时间内承受的工作量，它是评价人机系统的一项重要指标。
2.人适应工作负荷变化的能力是有限的。当一个人需要进行超出自己适应能力范围的工作活动时，就会产生应激。
※◎应激是一种复杂的心理状态，每当环境偏离最佳状况，个体又无法，或不能轻易地校正这种偏离时，个体就会在机体和心理上产生一系列的“应激”反应。
产生应激状况的应激源主要有三类：工作负荷不合理；工作环境恶劣；工作责任重大、人际关系不和谐等等所造成的心理压力。
3.环境对个体的影响大致可以分为三个方面：其一是健康；其二是工作质量；其三是工作时的舒适感。
4.※◎心理负荷：可以简单解释为，单位时间内人体承受的心理活动工作量。心理负荷的主要成分有个体加工的信息和情绪上负荷。心理负荷的概念中包括个体加工信息的速率，即决策的速率和决策的难度，也包括个体所体验到的应激和紧张的主观感觉。
5.负荷评价技术有：主任务分析、辅助任务测量、生理测量和主观评定。主任务分析是心理负荷状况评价最直接的方法。辅助任务测量又称第二任务测量。