人的作業(yè)特征優(yōu)秀課件

飛行器人-機(jī)-環(huán)境工程Tel:第4章人的作業(yè)特征概述4.1人的體力作業(yè)負(fù)荷4.1.1體力作業(yè)負(fù)荷及其測(cè)定4.1.2人體作業(yè)時(shí)的能量代謝4.1.3體力勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)4.1.4作業(yè)能力的動(dòng)態(tài)分析4.1.5作業(yè)疲勞及其測(cè)定4.1.6作業(yè)時(shí)人體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)概述人機(jī)環(huán)境作業(yè)能力定義：完成某種作業(yè)所具備生理、心理特征，綜合體現(xiàn)的個(gè)體所蘊(yùn)藏的內(nèi)部潛力作業(yè)生理、心理特征可從操作者單位時(shí)間內(nèi)完成的操作的質(zhì)量和數(shù)量間接地反映現(xiàn)代人機(jī)系統(tǒng)的信息量和復(fù)雜性呈爆炸性增長(zhǎng)作業(yè)操作者監(jiān)視者決策者4.1.1體力作業(yè)負(fù)荷及其測(cè)定4.1.1.1體力作業(yè)定義人體單位時(shí)間內(nèi)承受的體力工作量的大小人體的工作能力是有一定限度的工作量作業(yè)效率工作限度4.1.1.2體力作業(yè)負(fù)荷測(cè)定運(yùn)用生理和生化指標(biāo)的變化來(lái)測(cè)定人體作業(yè)負(fù)荷水平生理變化測(cè)定生化變化測(cè)定主觀感覺(jué)測(cè)定體力負(fù)荷肺通氣量心率血壓氧債吸氧量糖原(血糖)乳酸體力負(fù)荷生化指標(biāo)尿蛋白乳酸或尿蛋白血糖自認(rèn)勞累分級(jí)量表67891011121314151617181920重有點(diǎn)重非常重非常非常重有點(diǎn)輕肌電安靜中等強(qiáng)度較大強(qiáng)度人體攝入物質(zhì)（糖，脂肪，蛋白質(zhì)）氧化分解，釋放熱量主要能源（70℅）儲(chǔ)存人體的主要組成部分

生物氧化能量＋CO2,H2O熱能（50℅）(化學(xué)能）三磷酸腺苷（ATP）維持體溫，散發(fā)出體外放出能量供合成代謝和生理活動(dòng)4.1.2人體作業(yè)時(shí)的能量代謝能量代謝定義：體內(nèi)能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和消耗1.ATP—CP系列在要求能量釋放速度很快的情況下，肌細(xì)胞中的ATP由磷酸肌酸(CP)與二磷酸腺苷合成予以補(bǔ)充：即

CP＋ADPCr(肌酸)＋ATP該過(guò)程簡(jiǎn)稱(chēng)為ATP—ＣP系列。特點(diǎn)：ATP—CP系列提供能量的速度極快，不需要O2，不產(chǎn)生乳酸CP在人體內(nèi)的貯量有限；該途徑的產(chǎn)能過(guò)程只能維持肌肉大強(qiáng)度活動(dòng)幾秒鐘.2.需氧系列在中等勞動(dòng)強(qiáng)度下，ATP以中等速度分解，又通過(guò)糖和脂肪的氧化磷酸化合成得到補(bǔ)充，即葡萄糖或脂肪＋氧ATP特點(diǎn)：在合成的開(kāi)始階段，以糖的氧化磷酸化為主；在作業(yè)持續(xù)到結(jié)束階段，以脂肪的氧化磷酸化為主；ATP生成總量大(輸出功率15J/(kg.s))，但速度慢；不產(chǎn)生乳酸；長(zhǎng)時(shí)間耐力活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)氧化磷酸化3.乳酸系列在大強(qiáng)度勞動(dòng)時(shí)，能量需求速度較快，相應(yīng)ATP的分解也必須加快，但受到供氧能力的限制。此時(shí)，則靠無(wú)氧糖酵解產(chǎn)生乳酸的方式提供能量，故稱(chēng)為乳酸系列：葡萄糖(糖原)ATP＋乳酸特點(diǎn)：乳酸逐漸擴(kuò)散到血液，部分排出體外，其余在肝,腎內(nèi)部又合成為糖原；在食物營(yíng)養(yǎng)充足條件下，經(jīng)休息，可較快合成為糖原；

產(chǎn)能方式不經(jīng)濟(jì)(需大量葡萄糖)；乳酸屬致疲勞物質(zhì)；乳酸系列轉(zhuǎn)換不能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。糖酵解糖酸解時(shí)1g分子葡萄糖能合成2g分子ATP，但糖酵解的速度比氧化磷酸化的速度快32倍，所以是高速提供能量的重要途徑。表4-1三種產(chǎn)能過(guò)程的一般特性4.1.2.2作業(yè)時(shí)人體的耗氧動(dòng)態(tài)作業(yè)時(shí)人體所需要的氧量的決定因素：勞動(dòng)強(qiáng)度作業(yè)時(shí)間循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)能呼吸器官的功能氧債定義：

當(dāng)需氧量超過(guò)最大攝氧量時(shí)，人體能量的供應(yīng)依賴(lài)于能源物質(zhì)的無(wú)氧糖酵解，造成體內(nèi)的氧虧負(fù)，這種狀態(tài)稱(chēng)為氧債。氧債與勞動(dòng)負(fù)荷的關(guān)系，如圖4-2所示。作業(yè)本身性質(zhì)作業(yè)者本身性質(zhì)最大攝氧量正常成年人：3L/min常鍛煉者：4L/min老年人：1-2L/min最大氧債能力：10L體內(nèi)產(chǎn)生乳酸7g/min作為代價(jià)透支1L氧圖4-2作業(yè)中的氧債與勞動(dòng)負(fù)荷關(guān)系圖(a)需氧量小于最大攝氧量；(b)需氧量大于最大攝氧量作業(yè)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)理論上：A=B作業(yè)時(shí)間短(最多10min，達(dá)到氧債衰竭狀態(tài))：B=A+C1.基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)條件：清醒靜臥空腹(食后10h以上)室溫在20℃左右人體在基礎(chǔ)條件下的能量代謝稱(chēng)為基礎(chǔ)代謝。單位時(shí)間內(nèi)的基礎(chǔ)代謝量稱(chēng)為基礎(chǔ)代謝率，用BR表示。它反映單位時(shí)間內(nèi)人體維持最基本的生命活動(dòng)所消耗的最低限度的能量，通常以每小時(shí)每平方米體表面積消耗的熱量來(lái)表示(kJ/(hm2))。

我國(guó)正常人基礎(chǔ)代謝率平均值見(jiàn)表4-2。表4-2我國(guó)正常人基礎(chǔ)代謝率平均值（kJ/hm2）年齡性別11~1516~1718~1920~3031~4041~5051以上男性195.5193.4166.2157.8158.7154.1149.1女性172.5181.7154.1146.5146.9142.4138.6是否能得到一定的規(guī)律？2.安靜代謝安靜代謝是作業(yè)或勞動(dòng)開(kāi)始之前，僅為了保持身體各部位的平衡及某種姿勢(shì)條件下的能量代謝。安靜代謝量包括基礎(chǔ)代謝量和為維持體味平衡及某種姿勢(shì)所增加的代謝量。安靜代謝率用RR表示。測(cè)定方式：作業(yè)前或作業(yè)后的呼氣分析法；安靜代謝=常溫下基礎(chǔ)代謝量的120%4.相對(duì)能量代謝率體力勞動(dòng)強(qiáng)度不同，所消耗的能量不同。由于勞動(dòng)者性別、年齡、體力與體質(zhì)存在差異，即使從事同等強(qiáng)度的體力勞動(dòng)，消耗的能量亦不同。為了消除勞動(dòng)者個(gè)體之間差異因素，常用活動(dòng)代謝率與基礎(chǔ)代謝率之比即相對(duì)能量代謝率來(lái)衡量勞動(dòng)強(qiáng)度的大小。相對(duì)能量代謝率RMR為（4-2）表4–4相對(duì)能量代謝RMR的推算值

表4-3為不同活動(dòng)類(lèi)型的RMR的實(shí)測(cè)值。

除利用實(shí)測(cè)方法之外，還可用簡(jiǎn)易方法近似計(jì)算人在體力勞動(dòng)中的能量消耗，其計(jì)算公式為AR＝RR＋MR＝1.2×BR＋RMR·BR＝（1.2＋RMR）×BR(4-3)

(4-4)圖4-3各種作業(yè)類(lèi)型相對(duì)應(yīng)的能耗(kCal/min)作業(yè)方法不同，能量消耗也不同。S.R德塔(S.R.Datta)等人對(duì)搬運(yùn)重物的七種方式進(jìn)行了研究，測(cè)得相應(yīng)的氧耗量，如圖4-4所示。各種不同姿勢(shì)的相對(duì)氧耗量，如圖4-5所示。表4-5三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化時(shí)的數(shù)據(jù)物質(zhì)能量表征氧熱價(jià)呼吸商每消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量機(jī)體在同一時(shí)間產(chǎn)生的CO2量與消耗的O2量比值一般混合物的呼吸商常在0.80左右對(duì)于蛋白質(zhì)中的氮以尿素排泄，則涉及到非蛋白質(zhì)的呼吸商物質(zhì)熱量(kJ/g)機(jī)體內(nèi)氧化氧耗量CO2產(chǎn)量氧熱價(jià)(kJ)呼吸商糖17.2217.220.810.8121.01.00脂肪18.0618.061.961.399.70.71蛋白質(zhì)23.5217.220.940.7518.90.80C6H12O6+6O2==6CO2+6H2O食物熱價(jià)每克營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化釋放的能量表4-6非蛋白呼吸商和氧熱價(jià)的關(guān)系實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常采用省略尿氮測(cè)定的簡(jiǎn)便方法，即根據(jù)受試者在同一時(shí)間內(nèi)吸入的O2量和CO2產(chǎn)生量求出呼吸商(混合呼吸商)，而不考慮蛋白質(zhì)代謝部分，實(shí)踐證明，采用簡(jiǎn)便方法得到的結(jié)果不會(huì)有顯著誤差。既然通過(guò)作業(yè)時(shí)消耗的O2量和產(chǎn)生的CO2量可以換算能量消耗，相對(duì)代謝率也可以通過(guò)測(cè)定作業(yè)者在作業(yè)時(shí)、安靜時(shí)消耗的O2量和產(chǎn)生的CO2的比值，計(jì)算作業(yè)者在安靜時(shí)和作業(yè)時(shí)各自的O2消耗量，然后乘以每消耗1LO2所產(chǎn)生的熱量(氧熱價(jià))，分別折算成作業(yè)時(shí)和安靜時(shí)的能量消耗。同理若將作業(yè)者的基礎(chǔ)代謝量換算成O2消耗量或直接測(cè)定出基礎(chǔ)代謝時(shí)O2消耗量，則相對(duì)代謝率計(jì)算式又可寫(xiě)成RMR=作業(yè)時(shí)的O2消耗量－安靜時(shí)的O2消耗量基礎(chǔ)代謝時(shí)的O2消耗量(4-5)4.1.3勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)勞動(dòng)強(qiáng)度：作業(yè)者在生產(chǎn)過(guò)程中體力消耗及緊張程度以能量消耗或相對(duì)代謝率作為指標(biāo)制定勞動(dòng)強(qiáng)度分類(lèi)腦力勞動(dòng)：體力勞動(dòng)：腦力勞動(dòng)的能量消耗一般不超過(guò)基礎(chǔ)代謝的10%體力勞動(dòng)的能量消耗是基礎(chǔ)代謝的10~25倍基于能量消耗的勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)方法典型代表：日本能率協(xié)會(huì)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，5個(gè)等級(jí)分類(lèi)相對(duì)指標(biāo)：絕對(duì)指標(biāo)：以相對(duì)代謝量RMR(國(guó)外應(yīng)用比較普遍)8h的能量消耗量和勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)4.1.3.1國(guó)外的勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)國(guó)外常用的克里斯坦森(Christensen)標(biāo)準(zhǔn)，是以能耗量和氧耗量作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分不同勞動(dòng)強(qiáng)度的，見(jiàn)表4-9。該標(biāo)準(zhǔn)所依據(jù)的為歐美人的平均值，即體重70kg、體表面積1.84m2。所分等級(jí)為輕、中等、強(qiáng)、極強(qiáng)、過(guò)強(qiáng)共五級(jí)。表4-10來(lái)源于國(guó)際勞工局1983年資料。相對(duì)代謝率RMR越高，作業(yè)率則越低適宜作業(yè)：RMR<=2.7可持續(xù)作業(yè)：2.7<RMR<4不可持續(xù)作業(yè)：4<RMR<7應(yīng)機(jī)械化作業(yè)：RMR>7表4-9按能耗和氧耗分級(jí)的勞動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)表4-10勞動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表4-11不同強(qiáng)度作業(yè)的能耗量表4-11和表4-12為日本勞動(dòng)科學(xué)研究所發(fā)布的資料。日本通常以能量代謝率RMR作為評(píng)價(jià)勞動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)。表4-12日本能率協(xié)會(huì)勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(男)4.1.3.2我國(guó)的勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)

我國(guó)于1983年制訂了按勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)劃分的《體力勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB3869-83)，該標(biāo)準(zhǔn)是在對(duì)262個(gè)工種的工人勞動(dòng)時(shí)、能量代謝和疲勞感等的調(diào)查分析基礎(chǔ)上，以勞動(dòng)時(shí)間率和工作日平均能量代謝率［kCal/（min·m2）］為指標(biāo)制訂的，能比較全面地反映作業(yè)時(shí)人體負(fù)荷的大小。勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)的計(jì)算公式為

I＝3T＋7M（4-6）式中：I——?jiǎng)趧?dòng)強(qiáng)度指數(shù)；T——?jiǎng)趧?dòng)時(shí)間率；

M——8h工作日能量代謝率，kCal/(min·m2)；3——?jiǎng)趧?dòng)時(shí)間率計(jì)算系數(shù)；7——能量代謝率計(jì)算系數(shù)。1997年，又重新確定了新標(biāo)準(zhǔn)(GB3869-97)代替了原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了體力勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)的劃分原則和級(jí)別，作為勞動(dòng)安全衛(wèi)生和管理的依據(jù)。體力勞動(dòng)級(jí)別對(duì)應(yīng)勞動(dòng)體力勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)I輕勞動(dòng)I≤15II中勞動(dòng)15<I≤20III重勞動(dòng)20<I≤25IV極重勞動(dòng)I>25勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算公式為

I＝10TMSW（4-7）式中：I——?jiǎng)趧?dòng)強(qiáng)度指數(shù)；T——?jiǎng)趧?dòng)時(shí)間率,%；

M——8h工作日能量代謝率，kJ/(min·m2)；

S——性別系數(shù)(男性=1，女性=1.3)；

W——體力勞動(dòng)方式系數(shù)(搬=1，扛=0.4，推/拉=0.05)勞動(dòng)時(shí)間率T為一個(gè)工作日內(nèi)凈勞動(dòng)時(shí)間(除休息和工作中持續(xù)1min以上的暫停時(shí)間外的全部活動(dòng)時(shí)間)與工作日總時(shí)間之比，即能量代謝率M計(jì)算方法：根據(jù)抽樣計(jì)算各項(xiàng)作業(yè)活動(dòng)與休息的能量代謝率Ye，分別乘以相應(yīng)累計(jì)時(shí)間，得出一個(gè)工作日內(nèi)能量消耗總值外的全部活動(dòng)時(shí)間)與工作，再除以工作日制度工作時(shí)間，得出工作日平均能量代謝率Mo。Ye計(jì)算公式與肺通氣量X值大小有關(guān)4.1.3.3以耗氧、心率等指標(biāo)分級(jí)

研究表明，以能量消耗為指標(biāo)劃分勞動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，耗氧量、心率、直腸溫度、出汗率、乳酸濃度和相對(duì)代謝率具有相同意義。典型代表是，國(guó)際勞工局1983的劃分標(biāo)準(zhǔn)，它將工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度劃分為6個(gè)等級(jí)。

勞動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)很輕輕中等重很重極重耗氧量(L.min-1)~0.50.5~11~1.51.5~22~2.52.5~能量消耗(kJ.min-1)~10.510.5~20.920.9~31.431.4~41.941.9~52.352.3~心率(次/分)75~100100~125125~150150~175175~直腸溫度(℃)37.5~3838~38.538.5~3939~排汗率(mL.h-1)200~400400~600600~800800~4.1.4作業(yè)能力的動(dòng)態(tài)分析能力定義：是指一個(gè)人順利完成一定活動(dòng)所表現(xiàn)出的穩(wěn)定的心理和生理特征。它直接影響活動(dòng)的效率。能力總是與活動(dòng)聯(lián)系在一起并在活動(dòng)中表現(xiàn)出來(lái)。完成活動(dòng)通常需要多種能力的結(jié)合。能力可分為一般能力和特殊能力。飛行員和宇航員有何特殊的能力要求？4.1.4.1作業(yè)能力的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律

作業(yè)能力：是指作業(yè)者完成某種作業(yè)所具備的生理、心理特征，綜合體現(xiàn)個(gè)體所蘊(yùn)藏的內(nèi)部潛力。這些心理和生理特征，可以從作業(yè)者單位作業(yè)時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量間接地體現(xiàn)出來(lái)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)的成果(產(chǎn)量和質(zhì)量)除受作業(yè)能力的影響外，還受作業(yè)動(dòng)機(jī)等因素的影響，所以生產(chǎn)成果＝f(作業(yè)能力×作業(yè)動(dòng)機(jī))圖4-10勞動(dòng)生產(chǎn)率動(dòng)態(tài)變化典型曲線一時(shí)性協(xié)調(diào)功能終末激發(fā)現(xiàn)象4.1.4.2影響作業(yè)能力的主要因素影響作業(yè)能力的因素多而復(fù)雜，除了作業(yè)者個(gè)體差異之外，還受環(huán)境條件、勞動(dòng)強(qiáng)度等因素的影響，其大致可歸納為生理因素、環(huán)境因素、工作條件和性質(zhì)、鍛煉與熟練效應(yīng)等四種。1.生理因素體力勞動(dòng)的作業(yè)能力，隨作業(yè)者的身材、年齡、性別、健康和營(yíng)養(yǎng)狀況的不同而異。

2.環(huán)境因素環(huán)境因素通常是指工作場(chǎng)所范圍內(nèi)的空氣狀況、噪聲、照明、色彩和微氣候等。3.工作條件和性質(zhì)生產(chǎn)設(shè)備與工具的好壞對(duì)作業(yè)能力的影響較大，這主要看它在提高工效的同時(shí)，是否能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少靜態(tài)作業(yè)成分，減少作業(yè)的緊張程度等。能量消耗量<作業(yè)最大能量消耗量的1/34.鍛煉與熟練效應(yīng)鍛煉能使機(jī)體形成鞏固的動(dòng)力定型，可使參加運(yùn)動(dòng)的肌肉數(shù)量減少，動(dòng)作更加協(xié)調(diào)、敏捷和準(zhǔn)確，大腦皮層的負(fù)擔(dān)減輕，故不易發(fā)生疲勞。圖4-11典型熟練效應(yīng)曲線熟練效應(yīng)是指經(jīng)常反復(fù)執(zhí)行某一作業(yè)而產(chǎn)生的全身適應(yīng)性變化，使機(jī)體器官各個(gè)系統(tǒng)之間更為協(xié)調(diào)，不易產(chǎn)生疲勞，使作業(yè)能力得到提高的現(xiàn)象。典型的熟練效應(yīng)曲線如圖4-11所示。曲線表明隨著產(chǎn)品產(chǎn)量增加，作業(yè)者作業(yè)的熟練程度越高，平均單位工時(shí)消耗也越少。反復(fù)進(jìn)行同一作業(yè)是一種鍛煉過(guò)程，是形成熟練效應(yīng)的原因。4.1.5體力疲勞及其消除措施4.1.5.1體力疲勞的特點(diǎn)與分類(lèi)作業(yè)者在作業(yè)過(guò)程中，產(chǎn)生勞動(dòng)作業(yè)機(jī)能衰退，作業(yè)能力明顯下降，有時(shí)并伴有疲倦等主觀癥狀的現(xiàn)象，叫做作業(yè)疲勞，簡(jiǎn)稱(chēng)疲勞。疲勞是飛行員的大敵從醫(yī)學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，身體疲勞的定義為：在操作過(guò)程中，人體由于生理和心理狀態(tài)的變化，會(huì)產(chǎn)生某一個(gè)或某些器官甚至整個(gè)機(jī)體過(guò)度運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況，表現(xiàn)為人體功能衰退和周身出現(xiàn)不適感覺(jué)。自然性防護(hù)反應(yīng)作業(yè)疲勞的特點(diǎn)突出表現(xiàn)在，疲勞不僅是生理反映，而且還包含著大量的心理因素、環(huán)境因素等。例如，作業(yè)者為了某種目的，通過(guò)自己的努力可以在短時(shí)間內(nèi)掩蓋疲勞的效應(yīng)；相反，心理上的某種不適應(yīng)或不滿又會(huì)提前或加速疲勞的出現(xiàn)，如單調(diào)的作業(yè)內(nèi)容、強(qiáng)制而令人不適的作業(yè)節(jié)奏，使作業(yè)者產(chǎn)生厭倦感，因而造成作業(yè)者的作業(yè)效率下降。美軍飛行員服用安非他命(禁藥)局部疲勞(如電腦前久坐)全身疲勞(搬運(yùn)，游泳)短時(shí)間劇烈活動(dòng)產(chǎn)生的疲勞(短跑)長(zhǎng)時(shí)間中等作業(yè)產(chǎn)生的疲勞4.1.5.2疲勞的發(fā)生機(jī)理疲勞的類(lèi)型不同，發(fā)生的機(jī)理也不盡相同。1.疲勞物質(zhì)累積機(jī)理短時(shí)間大強(qiáng)度體力勞動(dòng)所引起的局部肌肉疲勞，是由于乳酸在肌肉和血液中大量積蓄引起的，稱(chēng)為“疲勞物質(zhì)累積機(jī)理”。三磷酸腺苷(ATP)葡萄糖糖酵解氫離子濃度上升肌肉酸堿度下降肌肉收縮能力下降乳酸積累2.力源耗竭機(jī)理較長(zhǎng)時(shí)間輕或中等強(qiáng)度勞動(dòng)引起的疲勞，既有局部肌肉疲勞，又有全身性疲勞。這種局部肌肉疲勞不是由于乳酸積蓄所致，而是由于肌糖原貯備耗竭之故，稱(chēng)為“力源耗竭機(jī)理”。3.中樞變化機(jī)理強(qiáng)烈或單調(diào)的勞動(dòng)刺激會(huì)引起大腦皮層細(xì)胞貯存的能源迅速消耗，這種消耗會(huì)引起恢復(fù)過(guò)程的加強(qiáng)。當(dāng)消耗占優(yōu)勢(shì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)保護(hù)性抑制，以避免神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)一步耗損并加速其恢復(fù)過(guò)程，這種機(jī)理稱(chēng)為“中樞變化機(jī)理”。血糖降低中樞神經(jīng)疲勞大腦神經(jīng)抑制性遞質(zhì)“氨基丁酸”上升大腦興奮性降低中樞和外圍相結(jié)合肌肉疲勞4.生化變化機(jī)理全身性體力疲勞是由于作業(yè)及其環(huán)境所引起的體內(nèi)平衡狀態(tài)紊亂，引起這種平衡紊亂的原因除包含局部肌肉疲勞外，還有許多其他原因，如血糖水平下降、肝糖原耗竭、體液?jiǎn)适?脫水)、電解質(zhì)喪失(Na＋和K＋)、體溫升高等，這稱(chēng)為“生化變化機(jī)理”。肌肉活動(dòng)和收縮時(shí)，體內(nèi)淀粉含量減少，分解為乳酸，并放出熱能(121kJ/克分子)供肌肉活動(dòng)，當(dāng)體內(nèi)淀粉含量不足或供不應(yīng)求時(shí)，則產(chǎn)生明顯的疲勞感5.局部血流阻斷機(jī)理靜態(tài)作業(yè)引起的局部疲勞，是由于局部血流阻斷引起的。因?yàn)榧∪馐湛s時(shí)，使肌肉變得非常堅(jiān)硬，其內(nèi)壓可達(dá)幾十kPa，因此會(huì)部分地或完全地阻斷血流通過(guò)收縮的肌肉。有氧狀態(tài)股四頭肌張力/最大收縮力51020306070血流乳酸

總體來(lái)說(shuō)，疲勞產(chǎn)生的機(jī)理，因疲勞產(chǎn)生的形式不同而有所不同，也可能會(huì)是上述5種機(jī)理綜合影響所致。人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)主管人的注意力、思考、判斷等功能，無(wú)論何種類(lèi)型的操作，最先、最敏感地反映出來(lái)的是中樞神經(jīng)的疲勞，繼之反射運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)也出現(xiàn)相應(yīng)的疲勞，表現(xiàn)為血液循環(huán)的阻滯、肌肉能量的耗竭、乳酸的產(chǎn)生和動(dòng)力定型的破壞等。4.1.5.3測(cè)定疲勞的方法疲勞測(cè)定方法應(yīng)能滿足準(zhǔn)則：測(cè)定結(jié)果應(yīng)是客觀的表達(dá)，而不依賴(lài)于研究者的主觀解釋?zhuān)粶y(cè)定結(jié)果應(yīng)定量化地表示疲勞的程度；測(cè)定方法不能導(dǎo)致附加的疲勞，或使被測(cè)者分神；測(cè)定疲勞時(shí)，不能導(dǎo)致被測(cè)者不愉快或造成心理負(fù)擔(dān)與病態(tài)感覺(jué)。疲勞特征的表現(xiàn)生理狀態(tài)發(fā)生特殊變化，如心率、血壓、呼吸、乳酸；作業(yè)能力下降，如反應(yīng)速度、正確率與感受性；疲倦的自我體驗(yàn)。

測(cè)定內(nèi)容測(cè)定法呼吸機(jī)能呼吸數(shù)、呼吸量、呼吸變化曲線、濃度循環(huán)機(jī)能心率數(shù)、心電圖及血壓感覺(jué)機(jī)能觸兩點(diǎn)辨別閾值、平衡機(jī)能、視力、聽(tīng)力神經(jīng)機(jī)能反應(yīng)時(shí)間、閃光融合值、皮膚電反射運(yùn)動(dòng)機(jī)能握力、臂力、肌電圖及膝腱反射閾值生化機(jī)能血液成分、尿量及成分、發(fā)汗量、體溫綜合機(jī)能自覺(jué)疲勞癥狀、身體動(dòng)搖度、手指顫振度其他作業(yè)周期、寬裕、頻度與強(qiáng)度1.生化法生化法通過(guò)檢查作業(yè)者的血、尿、汗及唾液等體液成分的變化判斷疲勞。這種方法的不足之處是，測(cè)定時(shí)需要中止作業(yè)者的作業(yè)活動(dòng)，并容易給被測(cè)者帶來(lái)不適和反感。2.生理心理測(cè)試法生理心理測(cè)試法又包括：膝腱反射機(jī)能檢查法；兩點(diǎn)刺激敏感閾限檢查法；頻閃融合閾限檢查法；連續(xù)色名呼叫檢查法；反應(yīng)時(shí)間測(cè)定法；腦電肌電測(cè)定法；心率(脈率)血壓測(cè)定法等。1)膝腱反射機(jī)能檢查法：疲勞造成的反射機(jī)能鈍化程度來(lái)判斷，適用于體力疲勞和精神疲勞判定

根據(jù)小腿彈起角度大小評(píng)價(jià)疲勞5-10度：輕度疲勞；10-15度：中度疲勞；15-30度：重度疲勞。2)兩點(diǎn)刺激敏感閾限檢查法利用兩個(gè)距離很近的針狀物同時(shí)刺激皮膚表面，當(dāng)兩個(gè)刺激點(diǎn)間的距離小到剛剛使受試者感到是一點(diǎn)時(shí)的距離。稱(chēng)為兩點(diǎn)刺激敏感閾限。疲勞程度閾限值3)頻閃融合閾限檢查法利用視覺(jué)對(duì)光源閃光頻率的辨別程度判斷機(jī)體疲勞的方法。融合現(xiàn)象：把閃變頻率提高到使人眼對(duì)閃變感覺(jué)消失融合度：開(kāi)始產(chǎn)生融合現(xiàn)象的閃變頻率；閃變度：在融合狀態(tài)下降低光源的閃變頻率，使人感覺(jué)到閃變感覺(jué)的臨界閃變頻率。為了表征疲勞程度，一般以頻閃融合閾限的日間變化率(dR)和周時(shí)變化率(wR)指標(biāo)表示，即（4-9）（4-10）日本早稻田大學(xué)大島的研究結(jié)果認(rèn)為，正常作業(yè)應(yīng)滿足表4-14列出的標(biāo)準(zhǔn)表4–14頻閃融合閾限值勞動(dòng)類(lèi)型日間變化率周間變化率理想界限允許界限理想界限允許界限體力勞動(dòng)-10-20-3-13體力與腦力結(jié)合的勞動(dòng)-7-13-3-13腦力勞動(dòng)-5-10-3-134)連續(xù)色名呼叫檢查法。通過(guò)檢查作業(yè)者識(shí)別各種顏色，并能正確地叫出各種顏色色名的能力，從而判別作業(yè)者疲勞的方法。5)反應(yīng)時(shí)間及腦電肌電測(cè)定法。反應(yīng)時(shí)間的變化也同樣能表征中樞系統(tǒng)機(jī)能的遲鈍化程度。后者適用于局部肌肉疲勞

6)心率(脈率)、血壓測(cè)定法。上述方法不足之處，是判斷疲勞的過(guò)程不能與作業(yè)者的作業(yè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。疲勞程度測(cè)定指標(biāo)根據(jù)當(dāng)前技術(shù)條件，心率(脈率)、血壓測(cè)定法可以在作業(yè)者的作業(yè)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)者的心率(脈率)、血壓遙控檢測(cè)，而又不會(huì)給作業(yè)者增加負(fù)擔(dān)。圖4-12是一男性青年的強(qiáng)化疲勞試驗(yàn)的結(jié)果。圖4-12某男性青年強(qiáng)化疲勞測(cè)定曲線3.他覺(jué)觀察和主訴癥狀調(diào)查法疲倦的他覺(jué)觀察和主訴癥狀調(diào)查法，也稱(chēng)自我感覺(jué)攝影。具體的做法是首先選定若干受試者，然后對(duì)他們進(jìn)行若干天的跟蹤調(diào)查。在受試者上班的時(shí)間內(nèi)，每隔半小時(shí)向受試者提出詢(xún)問(wèn)：“在當(dāng)前時(shí)刻你體驗(yàn)到什么樣的疲勞特征?”要求受試者指出這種或那種癥狀及其程度——微弱、中等、劇烈。數(shù)據(jù)處理以程度的變異和新癥狀的出現(xiàn)作為單位數(shù)，如果出現(xiàn)中等或劇烈的新癥狀，則增加2或3個(gè)單位數(shù)，出現(xiàn)“普遍疲勞”或“全身癥狀”時(shí)加3個(gè)單位數(shù)，然后計(jì)算各個(gè)時(shí)間的平均數(shù)(見(jiàn)表4-15)。表4-15疲勞的自我癥狀計(jì)算表4.1.5.4疲勞的一般規(guī)律作業(yè)疲勞與休息恢復(fù)二者交替人體機(jī)能與適應(yīng)能力日趨完善疲勞可以通過(guò)休息恢復(fù)；疲勞有累積效應(yīng)；疲勞程度與生理周期有關(guān)；人對(duì)疲勞有一定的適應(yīng)能力。青年人老年人休息疲勞程度4.1.5.5提高作業(yè)能力與降低疲勞的措施1改進(jìn)操作方法，合理應(yīng)用體力合理設(shè)計(jì)作業(yè)中的用力方法主要從以下幾方面考慮：1)合理安排負(fù)荷，使單位勞動(dòng)成果所消耗的能量最少。2)按生物力學(xué)原理，把力用到完成某一操作動(dòng)作的作功上去。3)利用人體活動(dòng)特點(diǎn)獲得力量和準(zhǔn)確性。4)利用人體的動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則，保持動(dòng)作自然、對(duì)稱(chēng)、有節(jié)奏。5)降低動(dòng)作能級(jí)。能用手指完成的作業(yè)，不用手臂運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)；能用手臂運(yùn)動(dòng)完成的作業(yè)，不用全身運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。6)充分考慮不同體位時(shí)的用力特點(diǎn)。2合理確定休息制度1).合理確定作業(yè)過(guò)程中的休息時(shí)間不同勞動(dòng)強(qiáng)度的能量消耗亦不同。為了延緩疲勞的發(fā)生，減少錯(cuò)誤和事故，保證產(chǎn)品質(zhì)量，維護(hù)作業(yè)者的健康，必須在作業(yè)過(guò)程中插入必要的休息時(shí)間。因?yàn)檠娱L(zhǎng)作業(yè)時(shí)間對(duì)消除疲勞極為不利，所以必須根據(jù)不同的勞動(dòng)強(qiáng)度，合理確定休息時(shí)間。

米勒：一般人可連續(xù)運(yùn)動(dòng)480min中間不休息的最大能量消耗界限為16.75kJ/min圖4-13能量消耗水平與作業(yè)持續(xù)時(shí)間的關(guān)系設(shè)作業(yè)時(shí)增加的能量消耗量為M，制度勞動(dòng)時(shí)間為t，實(shí)際勞動(dòng)時(shí)間為tL，休息時(shí)間為tX。則

t＝tL＋tx（4-11）休息率為tr＝tx／tL實(shí)際勞動(dòng)率為tw＝tL／t因?yàn)閷?shí)際勞動(dòng)時(shí)間為100.47kJ能量貯備被耗盡的時(shí)間，所以由于要求總的能量消耗應(yīng)滿足平均能量消耗量不超過(guò)16.75kJ／min，所以

tLM＝（tL＋tx）×16.75從而可得（4-13）（4-15）（4-14）在實(shí)際作業(yè)中，實(shí)際勞動(dòng)率通過(guò)下述途徑實(shí)現(xiàn)。1)在強(qiáng)制節(jié)拍流水線上，實(shí)際勞動(dòng)率體現(xiàn)在設(shè)置一定的工間暫歇和工間休息時(shí)間上。工間暫歇是指工作者的動(dòng)作與動(dòng)作間、作業(yè)與作業(yè)間的暫時(shí)停頓。2)其他形式作業(yè)時(shí)的實(shí)際勞動(dòng)率，一般是在制定勞動(dòng)工時(shí)定額時(shí)，增加一定比例的調(diào)整量或?qū)挿帕?寬放率、富裕率)來(lái)體現(xiàn)。2.輪班制度作業(yè)者在夜班工作的生理機(jī)能水平，只有白班工作時(shí)的70％，主要表現(xiàn)為體溫、血壓、脈搏降低；血液中的鹽分增加；感受性、反應(yīng)機(jī)能降低等。這必然導(dǎo)致工作效率降低。其原因主要是，夜班工作破壞了作業(yè)者的生物節(jié)律；夜班作業(yè)在白天得不到充分的休息，使機(jī)體產(chǎn)生不適應(yīng)性疲勞。表4-16各種勞動(dòng)強(qiáng)度的實(shí)際勞動(dòng)率標(biāo)準(zhǔn)表4-17我國(guó)采用的勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)與實(shí)際勞動(dòng)率的關(guān)系3.休息日制度通過(guò)膝腱反射機(jī)能方法對(duì)作業(yè)者疲勞累積情況的調(diào)查表明：輕勞動(dòng)強(qiáng)度作業(yè)一天后，其反射機(jī)能下降不大，第二天便可以恢復(fù)到原來(lái)的水平；重強(qiáng)度體力作業(yè)一天后，膝腱反射機(jī)能下降很大，有的作業(yè)者在第二天也恢復(fù)不到原來(lái)的水平，以后每天的反射機(jī)能起點(diǎn)逐漸降低，勞動(dòng)效率也隨之降低，只有在連續(xù)工作5～6天后，休息1～2天，才能解除疲勞。因此，確保休息日制度的實(shí)施非常重要。3改善工作內(nèi)容，克服單調(diào)感作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)許多短暫而又高度重復(fù)的作業(yè)或操作，稱(chēng)為單調(diào)作業(yè)。單調(diào)作業(yè)使作業(yè)者產(chǎn)生不愉快的心理狀態(tài)，稱(chēng)為單調(diào)感或枯燥感。4合理調(diào)節(jié)作業(yè)速率作業(yè)速率對(duì)疲勞和單調(diào)感的產(chǎn)生有很大影響，人的生理上有一個(gè)最有效或最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)速率。作業(yè)速率過(guò)高，會(huì)加速作業(yè)者的疲勞，甚至影響身體的健康。4.2人的腦力作業(yè)負(fù)荷腦力負(fù)荷研究背景

人工作業(yè)系統(tǒng)---人是動(dòng)力源，并控制整個(gè)過(guò)程機(jī)械化系統(tǒng)----人機(jī)共動(dòng),人操縱作業(yè)半自動(dòng)化系統(tǒng)---機(jī)動(dòng)為主，人是控制者，操縱機(jī)具設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行某些調(diào)整或簡(jiǎn)單作業(yè)。自動(dòng)化系統(tǒng)---人的作業(yè)為監(jiān)視和管理體力勞動(dòng)腦力勞動(dòng)操作型作業(yè)知識(shí)型作業(yè)

機(jī)械化系統(tǒng)—沖床作業(yè)半自動(dòng)化系統(tǒng)--高速火車(chē)駕駛

自動(dòng)化系統(tǒng)---電站控制室人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展

人工系統(tǒng)-打鐵作業(yè)

勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)：腦力勞動(dòng)者在從業(yè)人口中所占的比例越來(lái)越大如何預(yù)測(cè)和測(cè)量人在系統(tǒng)中的表現(xiàn)及腦力負(fù)荷，評(píng)價(jià)腦力勞動(dòng)效率對(duì)人機(jī)系統(tǒng)效率的影響具有重要意義。

實(shí)例:２０世紀(jì)８０年代，腦力負(fù)荷是美國(guó)航空工業(yè)中管理階層和勞工之間的一個(gè)重要議題。美國(guó)航空駕駛員協(xié)會(huì)認(rèn)為DC-9型和波音737在工作的高峰期對(duì)兩個(gè)駕駛員來(lái)說(shuō)腦力負(fù)荷太高了，他們要求每架飛機(jī)上配三個(gè)駕駛員，而航空公司則堅(jiān)稱(chēng)兩個(gè)駕駛員就夠了。美國(guó)國(guó)家航空局開(kāi)始著手建立檢驗(yàn)各種飛機(jī)的腦力負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)空軍也開(kāi)始要求新飛機(jī)的設(shè)計(jì)要符合腦力負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)。

問(wèn)題–什么是腦力負(fù)荷？

–如何測(cè)量腦力負(fù)荷？4.2.1腦力負(fù)荷定義及其影響因素一、腦力負(fù)荷研究發(fā)展

1）1976年，北大西洋公約組織國(guó)家的一些科學(xué)家在美國(guó)麻省理工學(xué)院謝爾頓教授的主持下召開(kāi)了“監(jiān)視行為和控制”的專(zhuān)題會(huì)議，討論技術(shù)進(jìn)步對(duì)人在系統(tǒng)中作用的變化。提出了在新的系統(tǒng)中測(cè)量人的腦力負(fù)荷的重要性。2）1977年，北約組織的一些著名學(xué)者又召開(kāi)了“腦力負(fù)荷的理論和測(cè)量”專(zhuān)題會(huì)議，系統(tǒng)討論了腦力負(fù)荷的定義、理論及測(cè)量方法。之后，30多年間關(guān)于腦力負(fù)荷的研究日益得到重視。

熱點(diǎn)–腦力負(fù)荷的測(cè)量和預(yù)測(cè)方法

–腦力負(fù)荷測(cè)量方法的應(yīng)用到哪去查腦力負(fù)荷評(píng)價(jià)研究文獻(xiàn)？

–中國(guó)學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)

–中國(guó)優(yōu)秀碩博士論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)

–ElsevierScience期刊

–SpringerLink全文數(shù)據(jù)庫(kù)

–WileyInterscience期刊數(shù)據(jù)庫(kù)

–ARL全文期刊與報(bào)紙數(shù)據(jù)庫(kù)

–美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)ACM數(shù)據(jù)庫(kù)檢索關(guān)鍵詞–“腦力負(fù)荷”，“MentalWorkload”；腦力勞動(dòng)，“MentalWork”國(guó)內(nèi)外主要期刊和相關(guān)學(xué)者《人類(lèi)工效學(xué)》《系統(tǒng)工程學(xué)報(bào)》《工業(yè)工程與管理》《工業(yè)工程》《心理學(xué)報(bào)》《研究與發(fā)展管理》《中國(guó)航空航天醫(yī)學(xué)雜志》《航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程》《航空軍醫(yī)》《中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志》《中國(guó)心理衛(wèi)生雜志》《中國(guó)臨床心理學(xué)雜志》，各大學(xué)學(xué)報(bào)。–國(guó)內(nèi)刊物：國(guó)內(nèi)外主要期刊和相關(guān)學(xué)者–國(guó)內(nèi)學(xué)者：廖建橋（華中科技大學(xué)管理學(xué)院）劉寶善（空軍航空醫(yī)學(xué)研究所）董明清（第四軍醫(yī)大學(xué)航空心理學(xué)）袁修干和柳忠起（北京航空航天大學(xué)）

朱祖祥和張智君（杭州大學(xué)心理系）王東光（中國(guó)民航飛行學(xué)院航行系）文治洪（第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系）韓東旭（航空醫(yī)學(xué)工程研究所）腦力負(fù)荷評(píng)價(jià)研究相關(guān)期刊–國(guó)外刊物：《AppliedErgonomics》、《InternationalJournalofIndustrialErgonomics》、《TheoreticalIssuesinErgonomicsScience

》、《HumanFactors

》、《InternationalJournalofHuman-ComputerStudies》、《Aviation,SpaceandEnvironmentalMedicine》、《InternationalJournalofPsychophysiology》、《InternationalJournalofNeuroscience》、《IEEEtransactionsonsystems,manandcybernetics》等腦力負(fù)荷評(píng)價(jià)研究相關(guān)期刊–國(guó)外學(xué)者：MorayN，T.B.Sheridan，ReidGB，JuergenSauer，O‘DonnellRD，YoungMSandStantonNA，GuillermoM(墨西哥大學(xué))，HwaS.Jung，B.S.Moon，ShinjiMiyake，KilseopRyu等二、腦力負(fù)荷定義（MentalWorkload）腦力勞動(dòng)：運(yùn)用知識(shí)、以腦力消耗為主工作的勞動(dòng)腦力負(fù)荷；心理負(fù)荷；精神負(fù)荷；腦力負(fù)擔(dān)（1）最初定義形容人在單位時(shí)間人所承受的腦力活動(dòng)工作量，形容人在工作中的心理壓力，或信息處理能力。多維概念–工作要求–時(shí)間壓力–作業(yè)者能力–行為表現(xiàn)（2）1977年北約組織會(huì)議上學(xué)者從不同角度的定義

1)腦力負(fù)荷是人在工作時(shí)的信息處理速度，即決策速度和決策的困難程度（工作要求）(Moray教授)2)腦力負(fù)荷是人在工作時(shí)所占用的腦力資源的程度，即腦力負(fù)荷與人在工作時(shí)所剩余的能力是負(fù)相關(guān)的（資源占用）人的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖3)腦力負(fù)荷是人在工作中感受到的工作壓力的大小，即腦力負(fù)荷與工作時(shí)感到的壓力是相關(guān)的（感受壓力）4)腦力負(fù)荷是人在工作中的繁忙程度，即操作人員在執(zhí)行腦力工作時(shí)實(shí)際有多忙（行為表現(xiàn)）（3）腦力負(fù)荷定義歸納（教材中的定義）腦力負(fù)荷+人的閑置未用的信息處理能力=人的信息處理能力腦力負(fù)荷：反映工作時(shí)人的信息處理系統(tǒng)被使用程度的指標(biāo)

人的信息處理能力（人的能力水平）

工作任務(wù)對(duì)人的要求（工作要求）

人工作時(shí)的努力程度（努力程度）人的閑置未用的信息處理系統(tǒng)與下列因素有關(guān)：因而腦力負(fù)荷也與這些因素有關(guān)。三、腦力負(fù)荷的影響因素人的能力人的業(yè)績(jī)工作壓力工作難度工作強(qiáng)度時(shí)間壓力工作困難工作環(huán)境工作內(nèi)容訓(xùn)練/努力程度腦力負(fù)荷人的能力人的業(yè)績(jī)與腦力負(fù)荷的關(guān)系

低腦力負(fù)荷高工作績(jī)效與腦力負(fù)荷強(qiáng)度的關(guān)系模型。TR—工作在客觀要求的時(shí)間TA--操作者實(shí)際提供的時(shí)間，反映操作要求強(qiáng)度腦力負(fù)荷的適當(dāng)與否對(duì)系統(tǒng)的績(jī)效、操作者的滿意感以及安全和健康均有很大的影響。工作業(yè)績(jī)與腦力負(fù)荷強(qiáng)度存在明顯的依賴(lài)關(guān)系。腦力低負(fù)荷腦力超負(fù)荷4.2.2腦力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法對(duì)腦力負(fù)荷的預(yù)測(cè)方法主要采取分析方法：時(shí)間壓力模型波音公司的方法Aldrich的腦力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法時(shí)間占有率模型一、Siegel和Wolf的時(shí)間壓力模型Siegel和Wolf開(kāi)發(fā)了一個(gè)以人為中心的人—機(jī)計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)。在這個(gè)模擬系統(tǒng)中，人的負(fù)荷情況是影響人一機(jī)系統(tǒng)效益的最主要的因素。該方法將影響腦力負(fù)荷的各種因素的作用以“壓力”這個(gè)變量來(lái)表示。(1)操作人員的工作速度。

(2)一起完成某項(xiàng)工作的合作者工作不正常時(shí)，會(huì)使自己產(chǎn)生壓力(3)首次執(zhí)行某項(xiàng)工作失敗后，不得不重復(fù)一次或幾次，在重復(fù)做這項(xiàng)工作時(shí)，操作人員也會(huì)產(chǎn)生壓力；(4)操作人員不得不等著機(jī)器做出反應(yīng)。壓力的影響因素

在開(kāi)發(fā)這個(gè)計(jì)算機(jī)模型時(shí)，首先用工作分析的方法完成以下工作:(1)把工作任務(wù)分解成次級(jí)任務(wù)(2)給出各個(gè)次級(jí)任務(wù)之間的相互順序及影響關(guān)系，各個(gè)次級(jí)任務(wù)的重要性，執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù)所需要的時(shí)間(隨機(jī)分布的時(shí)間)，完成每項(xiàng)次任務(wù)成功的概率，若第一次完不成這個(gè)次級(jí)任務(wù)后可采取的措施(重做或忽略)等。(3)將上述分析結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)。把各個(gè)次級(jí)任務(wù)根據(jù)工作順序和概率連接起來(lái)，給出不同的隨機(jī)數(shù)值，就可以模擬人的行為，計(jì)算機(jī)可自動(dòng)把一些有用的信息記錄下來(lái)。時(shí)間壓力模型的基本假定人對(duì)還剩有多少時(shí)間可以用來(lái)完成任務(wù)的判斷。這個(gè)判斷的結(jié)果就是時(shí)間壓力。時(shí)間壓力影響到操作人員的操作速度。Siegel和Wolf把時(shí)間壓力定義為完成任務(wù)所需要的時(shí)間與給定的完成任務(wù)時(shí)間之比，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這樣定義的時(shí)間壓力，對(duì)正常人時(shí)間壓力的臨界值在2.3左右，即當(dāng)完成任務(wù)所需要的時(shí)間超出給定時(shí)間一半以上以后，操作員的行為才受到破壞性干擾。

時(shí)間壓力操作速度臨界值典型應(yīng)用–著陸問(wèn)題–空中加油–空中攔截–多人工作模擬二、波音公司的方法從波音737開(kāi)始，飛機(jī)上開(kāi)始用電子計(jì)算機(jī)顯示和控制系統(tǒng)，評(píng)價(jià)飛行系統(tǒng)給人帶來(lái)的腦力負(fù)荷就成為一個(gè)非常現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。波音公司最后主要采用工作任務(wù)的時(shí)間分析來(lái)評(píng)價(jià)腦力負(fù)荷，這種方法與傳統(tǒng)的時(shí)間和動(dòng)作研究有些相似。波音公司的研究人員Hickey首先提出了用時(shí)間研究的方法分析人的業(yè)績(jī)的可能性問(wèn)題。接著，Stern等人把這種方法擴(kuò)展到用操作人員的能力和剩余的能力來(lái)估算人的負(fù)荷比例。他們?cè)谧瞿X力負(fù)荷的估計(jì)時(shí)，也考慮到同時(shí)執(zhí)行兩項(xiàng)以上的任務(wù)和體力方面的影響。他們隨意地把80%作為腦力負(fù)荷的上限，這樣使操作人員能有一點(diǎn)剩余的能力(時(shí)間)，這點(diǎn)能力也可以用來(lái)檢查自己的錯(cuò)誤等等。這種方法產(chǎn)生的結(jié)果比較令人滿意。在與上面的研究人員同時(shí)進(jìn)行的研究中，波音公司的Smith提出用時(shí)間占有率作為負(fù)荷比例。Smith在完善他的模型時(shí)，又考慮了認(rèn)知性的任務(wù)。圖10-3是按這種方法計(jì)算出來(lái)的當(dāng)使用電子計(jì)算機(jī)之后，在執(zhí)行10多分鐘的任務(wù)時(shí)某操作人員的腦力負(fù)荷隨時(shí)間的分布。

圖4-9某操作人員腦力負(fù)荷隨時(shí)間分布情況腦力負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)(臨界值)平均負(fù)荷–費(fèi)時(shí)–對(duì)認(rèn)知性任務(wù)、可同時(shí)工作和較復(fù)雜工作的處理比較粗糙存在問(wèn)題三、Aldrich的腦力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法類(lèi)似于前兩種方法，但增加了新內(nèi)容。工作分析階段子任務(wù)所需時(shí)間估計(jì)人的各部位被占情況連續(xù)性任務(wù)間斷性任務(wù)系統(tǒng)使命階段使命任務(wù)行為人的工作部位功能感覺(jué)子系統(tǒng)反應(yīng)子系統(tǒng)認(rèn)知子系統(tǒng)視覺(jué)觸覺(jué)聽(tīng)覺(jué)Wickness的多資源理論Aldrich模型的視覺(jué)負(fù)荷表負(fù)荷值描述1.0看到物體3.7區(qū)別看到的物體4.0檢查5.0尋找5.4追蹤視覺(jué)目標(biāo)5.9閱讀7.0不停地觀察腦負(fù)荷是5個(gè)子系統(tǒng)所承受的負(fù)荷之和腦負(fù)荷為專(zhuān)家主觀值簡(jiǎn)單累加缺乏科學(xué)依據(jù)波音公司方法的得到驗(yàn)證，其他的方法缺少檢驗(yàn)?zāi)X力負(fù)荷實(shí)際預(yù)測(cè)指標(biāo)是腦力負(fù)荷么？4.2.3腦力負(fù)荷的測(cè)量(評(píng)價(jià))方法主觀評(píng)價(jià)法主任務(wù)測(cè)量法輔助任務(wù)測(cè)量法生理測(cè)量法人體隨承擔(dān)腦力負(fù)荷大小變化會(huì)有哪些反應(yīng)：自我體驗(yàn)、生理指標(biāo)、業(yè)績(jī)變化、完成輔助任務(wù)的能力。（一）主觀評(píng)價(jià)法是最流行也是最簡(jiǎn)單的腦力負(fù)荷評(píng)價(jià)方法。該方法要求系統(tǒng)操作者陳述特定操作過(guò)程中的腦力負(fù)荷體驗(yàn)；或根據(jù)腦力負(fù)荷體驗(yàn)對(duì)操作活動(dòng)進(jìn)行難度順序的排列。直接涉及腦力負(fù)荷本質(zhì)。

特點(diǎn)是腦力負(fù)荷評(píng)價(jià)中唯一的直接評(píng)價(jià)方法。一般在事后進(jìn)行，不會(huì)對(duì)主操作作產(chǎn)生干擾。使用統(tǒng)一的評(píng)定維度，不同情境的負(fù)荷評(píng)價(jià)結(jié)果可相互比較。使用簡(jiǎn)單、省時(shí)。數(shù)據(jù)收集與分析容易。主觀評(píng)價(jià)法分類(lèi)

古柏一哈柏(Cooper-Harper)評(píng)價(jià)法

主觀負(fù)荷評(píng)價(jià)法（SWAT量表）

NASA—TLX量表等古柏一哈柏(Cooper-Harper)評(píng)價(jià)法，1969年提出（1）古柏一哈柏提出主要目的用于評(píng)價(jià)飛機(jī)駕駛難易程度的一種方法，用于飛機(jī)操縱特性的評(píng)定。（2）建立依據(jù)基于飛行員工作負(fù)荷與操縱質(zhì)量直接相關(guān)的假設(shè)。（3）具體方法把飛機(jī)駕駛的難易程度分為10個(gè)等級(jí)，飛機(jī)駕駛員在駕駛飛機(jī)之后，根據(jù)自己的感覺(jué)，對(duì)照各種困難程度的定義，給出自己對(duì)這種飛機(jī)的評(píng)價(jià)。飛機(jī)的特性對(duì)駕駛員的要求評(píng)價(jià)等級(jí)優(yōu)秀：人們所希望的腦力負(fù)荷不是在駕駛中應(yīng)考慮的1很好，有可忽略的缺點(diǎn)腦力負(fù)荷不是在駕駛中應(yīng)考慮的2不錯(cuò)，只有輕度的不足為駕駛飛機(jī)需駕駛員需少量帑力3小但令人不愉快的不足需要駕駛員一定的努力4中度的、客觀的不足為了達(dá)到要求需要相當(dāng)?shù)呐?非常明顯但可忍的不足為達(dá)到合格的駕駛需非常大努力6嚴(yán)重的缺陷要達(dá)到合格的駕駛，需要駕駛員最大的努力，飛機(jī)是否可控不是問(wèn)題7嚴(yán)重的缺陷為控制飛機(jī)就需要相當(dāng)大的努力8嚴(yán)重的缺陷為了控制飛機(jī)需要非常大的努力9嚴(yán)重的缺陷如不改進(jìn)，飛機(jī)駕駛時(shí)可能失控10表Cooper-Harper法的分級(jí)方法在60年代后期，美國(guó)空軍用Cooper—Harper方法評(píng)價(jià)新式飛機(jī)操作的難易程度取得了很大的成功。由于飛機(jī)操作的難易程度與腦力負(fù)荷極為相關(guān)，后來(lái)，人們對(duì)Cooper—Harper方法進(jìn)行了改進(jìn)，把評(píng)價(jià)表中的飛機(jī)駕駛困難程度改為工作的困難程度，使之適合評(píng)價(jià)一般任務(wù)的腦力負(fù)荷。

“庫(kù)柏-哈柏”方法應(yīng)用舉例研究目的---驗(yàn)證量表可用性，對(duì)飛機(jī)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)一、研究對(duì)象駕駛過(guò)殲A和殲B兩種飛機(jī)的飛行員144名。年齡24歲-46歲；飛行時(shí)間:殲A100h-2500h；殲B100h-1100h。飛行技術(shù)均屬優(yōu)、良等級(jí);身體、心理狀況健康,飛行合格。

二、方法1、劃分10個(gè)等級(jí)2、為統(tǒng)一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以雙180°大航線儀表飛行課目為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。三、問(wèn)卷調(diào)查及數(shù)據(jù)處理

144名受試者對(duì)殲A和殲B飛機(jī)駕駛難度評(píng)價(jià)等級(jí)分布結(jié)果A飛機(jī)的駕駛性能明顯差于殲B飛機(jī)結(jié)論：

（1）殲A飛機(jī)的駕駛性能為五級(jí)-六級(jí),趨向六級(jí),即飛機(jī)的駕駛性能存在重度的不足,為了達(dá)到飛行大綱的要求,飛行時(shí)需要付出非常大的努力（2）殲B飛機(jī)的駕駛性能為五級(jí)-六級(jí)趨向五級(jí),即飛機(jī)的駕駛性能存在中等度的不足,為了達(dá)到飛行大綱的要求,飛行時(shí)需要付出相當(dāng)大的努力。（2）主觀負(fù)荷評(píng)價(jià)法（SubjectiveWorkloadAssessmentTechnique）——SWAT法SWAT法是美國(guó)空軍開(kāi)發(fā)的，由Reid等人建立。1）主要考慮因素Reid等人對(duì)腦力負(fù)荷的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查，經(jīng)過(guò)必要的歸納和整理，認(rèn)為腦力負(fù)荷可以看作是時(shí)間負(fù)荷Time，努力程度Effort，心理緊張壓力負(fù)荷Stress3個(gè)要素的結(jié)合。每個(gè)因素分為3個(gè)級(jí)別。表SWAT描述的變量及水平維度水平描述時(shí)間負(fù)荷T努力程度Ｅ

心理緊張（壓力）負(fù)荷Ｓ1輕經(jīng)常有空余時(shí)間，各項(xiàng)活動(dòng)之間很少有沖突或相互干擾

很少意識(shí)到心理努力，活動(dòng)幾乎是自動(dòng)的，很少或不需注意力很少出現(xiàn)慌亂、危險(xiǎn)、挫折或焦慮，沒(méi)感到工作有壓力。2

中偶爾有空余時(shí)間，各項(xiàng)活動(dòng)之間經(jīng)常出現(xiàn)沖突或相互干擾

需要一定的努力或集中注意力。由于不確定性，不可預(yù)見(jiàn)性或?qū)ぷ魅蝿?wù)不熟悉，工作內(nèi)容有些復(fù)雜由于慌亂、挫折和焦慮而產(chǎn)生中等程度的壓力，增加了負(fù)荷。為了保持適當(dāng)?shù)臉I(yè)績(jī)，需要相當(dāng)?shù)呐?重幾乎從未有空余時(shí)間，各項(xiàng)活動(dòng)之間沖突不斷

需要十分努力和聚精會(huì)神。工作內(nèi)容十分復(fù)雜，要求集中注意力由于慌亂、挫折和焦慮而產(chǎn)生相當(dāng)高的壓力，需要極高的自我控制能力和堅(jiān)定性２）使用方法1）操作人員完成任務(wù)后對(duì)該任務(wù)的三個(gè)要素進(jìn)行評(píng)價(jià)打分2）操作人員對(duì)三個(gè)維度的重要性進(jìn)行排序3）將被調(diào)查者歸入表中某一列三個(gè)因素及每個(gè)因素三個(gè)狀態(tài)，共形成3×3×3=27個(gè)腦力負(fù)荷水平。4）任何一個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果一定是表中的某一個(gè)值。

提出的問(wèn)題１、一共有幾種狀態(tài)？２、總分的范圍？３、各行的得分？學(xué)生計(jì)算４、分?jǐn)?shù)有無(wú)相同？

３）數(shù)值變換將這27個(gè)腦力負(fù)荷水平定義為在0～100之間。當(dāng)三個(gè)因素都為1時(shí)，其腦力負(fù)荷對(duì)應(yīng)的水平為0

當(dāng)三個(gè)因素都為3時(shí)，腦力負(fù)荷水平為100。其他情況下的腦力負(fù)荷的確定方法為：用27張卡片分別代表27種情況，操作人員首先對(duì)這27張卡片根據(jù)自己的主觀觀點(diǎn)進(jìn)行排序（有些卡片分?jǐn)?shù)相等），然后研究人員根據(jù)數(shù)學(xué)中的合成分析方法把這27種情況分別與0～100之間的某一點(diǎn)對(duì)應(yīng)起來(lái)，如，(1，2，1)對(duì)應(yīng)于15.2等。４）根據(jù)確定的對(duì)應(yīng)表查出腦力負(fù)荷的對(duì)應(yīng)值。3）SWAT的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)運(yùn)用了數(shù)學(xué)分析方法對(duì)操作人員給出的27種情況的排序數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)學(xué)處理，這樣使得到的數(shù)據(jù)比簡(jiǎn)單的把27個(gè)點(diǎn)平均地確定在0～100之間更可靠些。缺點(diǎn)對(duì)27種情況進(jìn)行排序，不僅需要相當(dāng)?shù)臅r(shí)間，而且排序的準(zhǔn)確性也很難保證。因此應(yīng)用起來(lái)較難。（3）NASA-TLX量表

美國(guó)航空和宇宙航行局下屬AMES研究中心的Hart等人建立起來(lái)的。1）主要觀點(diǎn)：認(rèn)為腦力負(fù)荷是一個(gè)多維的概念。Hart等對(duì)飛行員進(jìn)行調(diào)查，擬從中找出腦力負(fù)荷的影響因素。經(jīng)過(guò)大量調(diào)查研究之后，確定了六個(gè)影響腦力負(fù)荷的因素。分別為：

a.腦力需求b.體力需求

c.時(shí)間要求

d.努力程度e.操作成績(jī)

f.挫折水平NASA-TLX量表：腦力需求：這項(xiàng)工作是簡(jiǎn)單還是復(fù)雜，容易還是要求很高？完成工作需要多少腦力或知覺(jué)方面的活動(dòng)（如：思考、決策、計(jì)算、記憶、尋找等）？

體力需求：需要多少體力類(lèi)型的活動(dòng)（推、拉、轉(zhuǎn)身、控制活動(dòng)等）？這項(xiàng)工作是容易還是要求很高，是快還是慢？悠閑還是費(fèi)力？時(shí)間需求：工作速度使你感到多大的時(shí)間壓力？工作任務(wù)中的速度是快還是慢，悠閑還是緊張？努力程度：在完成這項(xiàng)任務(wù)時(shí)，你在腦力和體力方面做出了多大的努力？

業(yè)績(jī)水平：你認(rèn)為你完成這項(xiàng)任務(wù)成功程度？你對(duì)自己業(yè)績(jī)的滿意度如何？

受挫程度：在工作時(shí)，你感到是沒(méi)有保障還是有保障，很泄氣還是勁頭十足，惱火還是滿意，有壓力還是放松？每個(gè)影響因素在腦力負(fù)荷形成中的權(quán)數(shù)不同，且隨著情境的變化而顯示出差異。NASA—TLX法的使用過(guò)程分三步：1）確定因素權(quán)重采用兩兩比較法，對(duì)每個(gè)因素在腦力負(fù)荷形成中的相對(duì)重要性進(jìn)行評(píng)定。六個(gè)因素的權(quán)數(shù)之和等于l。2）針對(duì)實(shí)際操作情境，對(duì)六個(gè)因素的狀況分別進(jìn)行評(píng)定NASA—TLX主觀評(píng)價(jià)方法要求操作人員在完成了某一項(xiàng)任務(wù)之后，根據(jù)腦力負(fù)荷的六個(gè)因素在O～100之間給出自已的評(píng)價(jià)。除業(yè)績(jī)這一因素之外，其他五個(gè)因素都是感覺(jué)越高，給分值也越高，而對(duì)業(yè)績(jī)，感覺(jué)到自己的業(yè)績(jī)?cè)胶?，則所給的分值越低。3）確定了各個(gè)因素的權(quán)數(shù)和評(píng)估值之后，進(jìn)行加權(quán)平均就可以求出腦力負(fù)荷。

NASA—TLX法的進(jìn)一步研究1、肖元梅等業(yè)績(jī)水平應(yīng)刪除或修改（四）主觀評(píng)價(jià)法的缺陷

（1）評(píng)價(jià)結(jié)果有偏差。主觀評(píng)價(jià)是操作人員對(duì)某項(xiàng)工作的感覺(jué)。這種感覺(jué)不一定就是腦力負(fù)荷。在執(zhí)行許多任務(wù)時(shí)，大腦中進(jìn)行的活動(dòng)是感覺(jué)不到的，我們所感覺(jué)到的東西只是我們意識(shí)到的東西，而人的信息處理系統(tǒng)中的許多活動(dòng)是我們意識(shí)不到的。

（2）評(píng)價(jià)結(jié)果容易混淆。1）主觀評(píng)定一般反映腦力負(fù)荷和生理負(fù)荷共同作用的結(jié)果，這在測(cè)量總負(fù)荷時(shí)不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題，但在評(píng)價(jià)主觀負(fù)荷時(shí)卻由于結(jié)果混淆而易產(chǎn)生錯(cuò)誤。2）評(píng)價(jià)定者一般較難將外部需要與實(shí)際努力分開(kāi)，往往以“應(yīng)該”而不是以“實(shí)際經(jīng)歷”的工作要求作為評(píng)定基礎(chǔ)，因此可能出現(xiàn)高估或低估工作負(fù)荷的傾向；3）主觀評(píng)價(jià)技術(shù)的理論假設(shè)是，能量消耗的增加伴隨主觀努力體驗(yàn)的增加，但實(shí)際上兩者可能出現(xiàn)脫節(jié)，而操作者又往往不能將實(shí)際能量消耗與主觀努力體驗(yàn)區(qū)分開(kāi)來(lái)，因而容易出現(xiàn)評(píng)價(jià)偏差。（3）方法應(yīng)用存在局限性。1）主觀評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用受短時(shí)記憶消退的嚴(yán)重局限。如果要求操作者同時(shí)作幾項(xiàng)評(píng)定，且操作與評(píng)價(jià)間存在較長(zhǎng)的時(shí)滯，則很可能出現(xiàn)評(píng)定偏差。（需操作后立即測(cè)試才好）2）主觀評(píng)價(jià)法一般不適用于主操作有記憶要求的場(chǎng)合。二、主任務(wù)測(cè)量方法以作業(yè)人員在工作時(shí)的業(yè)績(jī)指標(biāo)來(lái)判斷這項(xiàng)工作給操作人員帶來(lái)的腦力負(fù)荷。主任務(wù)測(cè)量法可以分為兩大類(lèi)：?jiǎn)沃笜?biāo)測(cè)量法多指標(biāo)測(cè)量法（一）單指標(biāo)測(cè)量法

單指標(biāo)測(cè)量法就是用一個(gè)業(yè)績(jī)指標(biāo)來(lái)推斷腦力負(fù)荷。在使用單指標(biāo)測(cè)量法時(shí)，指標(biāo)選擇的好壞對(duì)腦力負(fù)荷的測(cè)量成功與否有著決定性的作用。人們已進(jìn)行過(guò)許多用單項(xiàng)業(yè)績(jī)指標(biāo)來(lái)測(cè)量腦力負(fù)荷的研究，在這些研究中主要是用錯(cuò)誤或時(shí)間延遲作為業(yè)績(jī)指標(biāo)。例

：1）Dorman和Goldstein研究在監(jiān)視類(lèi)任務(wù)中信息顯示速度的影響

結(jié)論：顯示速度增加之后，人的正確反應(yīng)率明顯地降低了。2）Percival用反應(yīng)時(shí)間檢查了在搜索性任務(wù)中兩種不同類(lèi)型的目標(biāo)、背景目標(biāo)的數(shù)量、眼睛在目標(biāo)上的停留時(shí)間的影響，

結(jié)論：發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的類(lèi)型和背景因素對(duì)反應(yīng)時(shí)間有顯著影響，而眼睛的停留時(shí)間則沒(méi)有什么影響。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：認(rèn)真選取的單個(gè)業(yè)績(jī)指標(biāo)能夠反映腦力負(fù)荷的變化。

（二）多指標(biāo)測(cè)量法1）多指標(biāo)使用的目的通過(guò)多個(gè)指標(biāo)的比較和結(jié)合減小測(cè)量的誤差，通過(guò)多個(gè)指標(biāo)來(lái)找出腦力負(fù)荷產(chǎn)生的原因，可提高測(cè)量的精度。

多指標(biāo)測(cè)量法的結(jié)果有成功的，也有失敗的。在有些場(chǎng)合，業(yè)績(jī)指標(biāo)反映不出腦力負(fù)荷的變化，而用其他方法得到的指標(biāo)可以反映腦力負(fù)荷的變化。但在另外一些場(chǎng)合，至少某一個(gè)業(yè)績(jī)指標(biāo)又能反映腦力負(fù)荷的變化。

速度和精確度用來(lái)反映腦力負(fù)荷的重要指標(biāo)

（三）主任務(wù)測(cè)量法存在的問(wèn)題（1）各種操作性質(zhì)各不相同，不可能提出一種廣泛適用的績(jī)效參數(shù)，因此各操作之間的腦力負(fù)荷狀況無(wú)法進(jìn)行比較。（2）根據(jù)資源理論，當(dāng)操作要求資源小于操作能力時(shí)，雖然工作負(fù)荷的增加會(huì)引起剩余資源的減少，但主任務(wù)績(jī)效由于得到充足資源的供應(yīng)而并不出現(xiàn)下降，在這種情況下主任務(wù)績(jī)效對(duì)工作負(fù)荷的變化不敏感。三、輔助任務(wù)測(cè)量法

(一)輔助任務(wù)測(cè)量法的原理應(yīng)用輔助任務(wù)測(cè)量法時(shí)，操作人員被要求同時(shí)做兩件工作。操作人員把主要精力放在主任務(wù)上。當(dāng)他有多余的能力時(shí)，盡量做輔助任務(wù)主任務(wù)的腦力負(fù)荷是通過(guò)輔助任務(wù)的表現(xiàn)來(lái)進(jìn)行的。主任務(wù)腦力負(fù)荷越大，剩余資源越少，操作者從事輔助任務(wù)的能力就越弱。

（二）用輔助任務(wù)法測(cè)量腦力負(fù)荷步驟第一步為測(cè)量單獨(dú)做輔助任務(wù)時(shí)的業(yè)績(jī)指標(biāo)；第二步則在做主任務(wù)的同時(shí)，在不影響主任務(wù)的情況下盡量做輔助任務(wù)。

(三)輔助任務(wù)的種類(lèi)輔助任務(wù)必須滿足這樣幾個(gè)條件：第一，它必須是可以細(xì)分的；第二，它必須與主任務(wù)使用相同的資源第三，必須對(duì)主任務(wù)沒(méi)有干擾或干擾很小。不同的任務(wù)使用不同的資源，因而使可使用的輔助任務(wù)也有很大的不同，下面是常用的輔助任務(wù)。(1)選擇反應(yīng)。(2)追蹤。(3)監(jiān)視。(4)記憶。(5)腦力計(jì)算。(6)復(fù)述。(7)簡(jiǎn)單反應(yīng)。四、生理測(cè)量法（一）心率變異正常情況下，人的心率是不規(guī)則的。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人承受腦力負(fù)荷時(shí)（采用每分鐘40個(gè)信號(hào)和70個(gè)信號(hào)兩種情況），兩種情況的心率平均值沒(méi)有很大的提高，但心率變異明顯下降，而且隨著負(fù)荷強(qiáng)度（所處理的信號(hào)數(shù)）增加，心率變異越來(lái)越小，曲線趨于平直。

（二）大腦誘發(fā)電位大腦誘發(fā)電位的變化對(duì)腦力活動(dòng)的某些成分(知覺(jué)/認(rèn)知負(fù)荷)較為敏感。其中，P300（是指刺激呈現(xiàn)后約300ms時(shí)出現(xiàn)的一個(gè)正向電位波動(dòng)）尤為敏感。

生理測(cè)量法的局限：1.生理測(cè)量法假定腦力負(fù)荷的變化會(huì)引起某些生理指標(biāo)的變化，但是其他許多與腦力負(fù)荷無(wú)關(guān)的因素也可能引起這些變化；2.不同的工作占用不同的腦力資源，因而會(huì)產(chǎn)不同的生理反應(yīng)。一項(xiàng)生理指標(biāo)對(duì)某一類(lèi)工作適用，對(duì)另一類(lèi)工作則不適用。

4.2.4腦力疲勞及其消除一、腦力疲勞的含義

腦力疲勞一般指人體肌肉工作強(qiáng)度不大，但由于神經(jīng)系統(tǒng)緊張程度過(guò)高或長(zhǎng)時(shí)間從事單調(diào)、厭煩的工作而引起的第二信號(hào)系統(tǒng)活動(dòng)能力減退，大腦神經(jīng)活動(dòng)處于抑制狀態(tài)的現(xiàn)象。

二、腦力疲勞的產(chǎn)生與積累

腦力疲勞的產(chǎn)生與下列因素有密切關(guān)系。（1）高腦力負(fù)荷。（2）單調(diào)作業(yè)。（3）操作者對(duì)工作的態(tài)度、期望、動(dòng)機(jī)及情緒狀態(tài)。三、單調(diào)作業(yè)及單調(diào)感覺(jué)1.單調(diào)作業(yè)作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)許多短暫而又高度重復(fù)的作業(yè)，稱(chēng)為單調(diào)作業(yè)。單調(diào)作業(yè)一般具有以下特點(diǎn)：①作業(yè)簡(jiǎn)單、變化少、刺激少，引不起興趣。②受制約多，缺乏自主性，容易喪失工作熱情。③對(duì)作業(yè)者技能、學(xué)識(shí)等要求不高，易造成作業(yè)者消極情緒。④只完成工作的一部分，對(duì)整個(gè)工作的目的、意義體驗(yàn)不到。⑤能量消耗不多，卻容易引起疲勞。三、單調(diào)作業(yè)及單調(diào)感覺(jué)2.單調(diào)感覺(jué)單調(diào)作業(yè)使操作者知覺(jué)到的對(duì)系統(tǒng)的“控制”程度減至最低水平，因而產(chǎn)生不愉快，枯燥、缺乏興趣和挑戰(zhàn)、壓抑以及覺(jué)得工作永無(wú)止境等消極情緒，這種由單調(diào)誘發(fā)的消極情緒稱(chēng)為單調(diào)感。

單調(diào)感對(duì)人的影響可從下列方面反應(yīng)出來(lái)：（1）在作業(yè)過(guò)程中，變更作業(yè)或操作細(xì)節(jié)，改變作業(yè)節(jié)奏。（2）工作質(zhì)量下降，錯(cuò)誤率增加。（3）使作業(yè)能力動(dòng)態(tài)曲線發(fā)生變化。（4）對(duì)工作無(wú)興趣，情緒不佳，注意力不集中，作業(yè)很難堅(jiān)持下去。3.單調(diào)作業(yè)引起疲勞的原因單調(diào)作業(yè)雖然不需要消耗很大的體力，但千篇一律重復(fù)出現(xiàn)的刺激，使人的興奮始終集中于局部區(qū)域，而其周?chē)芸鞎?huì)產(chǎn)生抑制狀態(tài)，并在大腦皮質(zhì)中擴(kuò)散，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象。四、避免單調(diào)的措施（1）操作再設(shè)計(jì)。（2）操作變換。（3）突出工作的目的性。（4）動(dòng)態(tài)報(bào)告作業(yè)完成情況。（5）推行彈性工作法。（6）利用音樂(lè)消除單調(diào)感覺(jué)4.2.4應(yīng)激1.應(yīng)激的含義當(dāng)操作者面臨超出適應(yīng)能力范圍的工作負(fù)荷時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生所謂“應(yīng)激”的現(xiàn)象。較為普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，應(yīng)激是一種復(fù)雜的心理狀態(tài)。每當(dāng)系統(tǒng)偏離最佳狀況而操作者又無(wú)法或不能輕易地校正這種偏離時(shí)，操作者呈現(xiàn)的狀態(tài)即為應(yīng)激。2．應(yīng)激現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

（1）系統(tǒng)偏離最佳狀況。（2）環(huán)境要求與操作者能力不匹配。（3）動(dòng)機(jī)因素的作用。一、應(yīng)激及其產(chǎn)生原因二、應(yīng)激源能引起應(yīng)激現(xiàn)象的因素稱(chēng)為應(yīng)激源。主要應(yīng)激源如下：（1）工作因素。（2）環(huán)境因素。（3）組織、社會(huì)因素。（4）生理節(jié)奏與其他因素。三、應(yīng)激效應(yīng)在應(yīng)激狀態(tài)下，操作者的身心會(huì)發(fā)生一系列變化。這種變化是應(yīng)激引起的效應(yīng)，表現(xiàn)為以下四類(lèi)：(1)生理和身體的變化。(2)心理和態(tài)度的變化。(3)工作績(jī)效的變化。(4)行為策略和方式的變化。四、應(yīng)激的控制

(1)采取某些行動(dòng)來(lái)控制或減少應(yīng)激源的強(qiáng)度水平，使它落入到可接受的范圍內(nèi)。例如，通過(guò)改進(jìn)工作和環(huán)境的設(shè)計(jì)，或者通過(guò)改進(jìn)組織和人際關(guān)系，至少能夠緩和某些應(yīng)激源產(chǎn)生的效應(yīng)。(2)人們可以通過(guò)物理或社會(huì)環(huán)境等因素的改變來(lái)減輕它的不利效應(yīng)，但不能完全消除它。完全消除應(yīng)激源也是沒(méi)有必要的。研究應(yīng)激的主要目的是努力將應(yīng)激效應(yīng)限制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，從而有利于操作者進(jìn)入到一個(gè)最佳或接近最佳的工作狀態(tài)。4.3作業(yè)時(shí)人體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)4.3.1神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與適應(yīng)作業(yè)時(shí)的每一個(gè)有目的的動(dòng)作，既取決于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用(主觀能動(dòng)性)，又取決于從機(jī)體內(nèi)外感受器所傳入的各種神經(jīng)沖動(dòng)(包括第一和第二信號(hào)系統(tǒng))，在大腦皮層內(nèi)進(jìn)行綜合分析，形成一時(shí)性共濟(jì)聯(lián)系(TransientAssoCiation)調(diào)節(jié)各器官適應(yīng)作業(yè)活動(dòng)的需要，維持機(jī)體與環(huán)境的平衡。4.3.2心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與適應(yīng)1.心率心率是單位時(shí)間內(nèi)心臟搏動(dòng)的次數(shù)。正常人安靜時(shí)的心率為75次/min。心率增加的限度即最大心率隨年齡的增長(zhǎng)而逐漸減小，可用年齡來(lái)推算(最大心率＝220－年齡)。最大心率與安靜心率之差稱(chēng)為心搏頻率儲(chǔ)備，可用來(lái)表示體力勞動(dòng)時(shí)心率可能增加的潛在能力。

從事體力作業(yè)時(shí)，心率在作業(yè)開(kāi)始后的30～40s內(nèi)迅速增加，大約經(jīng)4～5min，即可達(dá)到與勞動(dòng)強(qiáng)度相適應(yīng)的水平。強(qiáng)度較小的體力勞動(dòng)，心率增加不多，很快達(dá)到與勞動(dòng)強(qiáng)度相適應(yīng)的水平后，即隨作業(yè)的延續(xù)而保持在該恒定水平上。而強(qiáng)度很大的勞動(dòng)，心率將隨作業(yè)的延續(xù)而不斷加快，直到個(gè)體的最大心率值，通常可達(dá)150～195次/min。上述兩種勞動(dòng)強(qiáng)度下的心率變化如圖5-6所示。圖不同勞動(dòng)強(qiáng)度的心率變化曲線2.心輸出量心臟每搏動(dòng)一次，由左心室射入主動(dòng)脈的血量稱(chēng)為每搏輸出量。每分鐘由左心室射出的血量稱(chēng)為心輸出量。心輸出量為每搏輸出量與心率的乘積。正常男性成年人安靜時(shí)每搏輸出量約為50～70mL，心輸出量約為3.75～5.25L/min。女性心輸出量比同體重的男性約低10%。一般人心輸出量最多可增加到25L/min。3.血壓血壓是血管內(nèi)的血液對(duì)于單位面積血管壁的側(cè)壓力，通常多指血液在體循環(huán)中的動(dòng)脈血壓，一般以毫米汞柱(mmHg)為單位(1mmHg＝133.32Pa)。正常人安靜時(shí)的動(dòng)脈血壓較為穩(wěn)定，變化范圍不大。心室收縮時(shí)動(dòng)脈血壓的最高值即收縮壓為100～120mmHg，心室舒張時(shí)動(dòng)脈血壓的最低值即舒張壓為60～80mmHg。血壓還受性別、年齡以及其他生理情況的影響，一般男性略高于女性；老年人高于中青年人，特別是收縮壓隨年齡增長(zhǎng)而升高較舒張壓更為明顯；此外，體力勞動(dòng)、運(yùn)動(dòng)以及情緒波動(dòng)時(shí)，血壓也會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性升高。

動(dòng)態(tài)作業(yè)開(kāi)始后，主要由于心輸出量的增多，收縮壓立即升高，并隨勞動(dòng)強(qiáng)度的增加而繼續(xù)升高，直到最高值，而舒張壓卻幾乎保持不變或略有升高，因此形成收縮壓與舒張壓之差即脈壓的增大，如圖5-7所示。脈壓逐漸增大或維持不變，是體力勞動(dòng)可以繼續(xù)有效進(jìn)行的標(biāo)志。