脑力负荷PPT.pptxVIP

人机工程学航空学院 栾义春2012年10月28日篇章总汇总论 第1章 人机工程学概论应用篇第5章 人机系统第6章 工作研究（肌肉骨骼失调及预防）第7章 作业空间设计 第8章 人与环境的界面设计基础篇 第2章 人体生理特征第3章 人体测量与数据应用 第4章 人的心理认知特征扩展篇第9章 人因安全第10章 可用性第11章 脑力负荷11.1 脑力负荷概述11.2 脑力负荷的测量方法11.3 脑力负荷的预测方法11.4 脑力工作效率提升11.1脑力负荷概述脑力负荷的定义 脑力负荷（mental workload）是体力负荷相对应，也可称为心理负荷、精神负荷、脑负荷、脑力负担等； 脑力负荷表示人在工作中的心理压力。 目前对脑力负荷的定义没用严格统一的描述，以下几种是比较有代表性的模式： 脑力负荷是人在工作时的信息处理速度。 脑力负荷是工作者用于执行特定任务时使用的那部分信息处理能力。 脑力负荷不仅与任务有关，也与个体有关。 脑力负荷是为人们为满足客观和主观的业绩标准而付出的注意力大小，它与任务需求、社会支持和个体的经历有关。 脑力负荷是衡量人的信息处理系统工作时被使用情况的一个指标，并与人的闲置未用的信息处理能力成反比。“倒U型”模式11.2 脑力负荷的测量方法工作测量法 主任务测量法 副任务测量法 生理测量法 心电活动测量法 眼电活动测量法 脑活动测量法 磁共振成像技术 主观测量法 库柏一哈柏量表、主观负荷评估法等 工作测量法以工作者在执行工作时的表现作为脑力负荷的衡量指标，反映了操作者在模拟或实际操作环境中执行任务的能力。主任务测量法 假设操作者在工作中同时要做两个任务，但只将其主要精力放在其中一个任务上 。 常用的主任务测量法主要是对速度和准确度的测量 。 主任务测量法通过测量操作人员执行主任务的表现来反映主任务脑力负荷的轻重。副任务测量法 也可称次任务测量法。 采用这种方法的前提是：人是有限能力的单通道信息处理器 。它通过测量人们完成副任务的表现间接反映主任务的脑力负荷大小。 它是反映操作人员做主任务时剩余能力的一个指标。生理测量法通过测量操作者的某些生理指标的变化来反映其脑力负荷水平的改变。 优点是客观性和实时性，并且不影响工作任务执行的情况下进行连续的监测。 常用的生理测量法有三类：心电活动相关指标、眼活动相关指标以及脑活动相关指标。生理测量法—心电活动测量法心电活动测量法一般采用心电监护仪、多导生理仪等仪器记录心电图，将信号放大后分析心电活动变化，其中以心率及心率变异性与脑力负荷的关系研究较多。例如Wilson研究了飞行训练中工作负荷与多种生理指标的关系，发现心率和心率变异性在不同的飞行阶段变化非常显著，脑力负荷加重时心率加快，而心率变异性则减少。眼电活动测量法 研究脑力负荷和眼电活动的关系时，一般通过眼动仪等仪器记录眼电图信号，然后通过电脑将信号放大，分析不同脑力负荷下眨眼信号的变化。眨眼是人的一种正常的保护性生理反应，人们在自然情况下也可发生眨眼现象。但眨眼率可随所执行的任务而发生变化，提高任务要求可使眨眼率降低。 有研究表明随工作任务难度的增加，相邻两次眨眼间隔时间延长，眨眼率会下降。脑电活动测量法：主要有ERP和EBM两种。 脑事件相关电位测量法（Event-related Potential，ERP） 与脑的认知活动密切相关，是近年来比较新的脑力负荷评价指标。 脑活动特别是其中的晚发正波成份P300与认知活动关系最为密切，被认为是脑认知活动的窗口，可反映任务的脑力负荷，其波幅可以反映诱发其产生的刺激任务的脑力资源的多少。 脑地形图（Electrical Brain Mapping，EBM）。 利用头皮电极和微机技术研究脑诱发电位的时间和空间变化。 由于作业的种类和难度的不同，头部电活动类型和脑诱发电位成分有明显的差异，我们可以运用这种差异研制功能性脑地图集，并预示可以运用这种地图集确定各种认知作业间的认知功能的相似处和差异，进而探讨作业脑力负荷。生理测量法—磁共振成像技术 （MRI）MRI在脑力负荷的研究中有着广泛的应用前景。 各种认知活动在功能上都有高灵敏度的显示成像工作方式，我们可以检测到作业前后ＭＲＩ信号强度变化的大小和速度，通过“差图法”或“信号强度—时间”关系曲线，可以直观描述信号强度的变化规律，分析认知作业的种类和脑力负荷。主观测量法是最简单也是最流行的脑力负荷评定方法。 理论基础是操作者脑力资源的占用与个人的努力程度是相关的，并且这种努力程度能够由操作者准确表达出来。 操作简单，使用方便，容易为操作人员所接受，对任务也没什么干扰；使用统一的维度进行评定，可以对不同任务的负荷结果进行比较，它不仅能区分超负荷与非超负荷，且对中、低负荷的变化也较敏感。 主要分为多因素评价法