第一章 概論
1.工程心理學：以人-機系統為對象，主要研究人的工作效能，人在系統中的行為特點，以及人機間的合理配合等。有人把人機系統概念擴大為人-機-環(huán)境系統。這里說的“機”是廣義的，包括人在工作、學習、生活和休息中所使用的各種人造器物。“環(huán)境”不僅指各種物理環(huán)境因素，也包括勞動組織、工作制度等社會環(huán)境條件。
2.怎樣解決好人—機—環(huán)境三者的關系：對這個問題有兩種對立的觀點。一種是機器中心論，認為機器在人機系統中處于中心地位，在系統設計中要求人去適應機器的特點。另一種觀點與此相反，認為人是勞動的主體，機器是為人服務、供人使用的工具，機器的設計應首先考慮操作的利益和要求。因此在人機系統的設計中，除了強調機器和環(huán)境的設計，應盡可能符合人的身心特點和滿足人的要求外，同時也要考慮如何通過選拔與訓練，使操作者適應機器與環(huán)境的問題。
3.工程心理學偏重于研究人機系統中的人的行為特點和工作效能。它的主要作用是，為人機系統設計提供有關人的生理心理功能特點的資料。因此，工程心理學的工作多側重于應用基礎研究。
工程心理學是一門以心理學為核心內容的綜合性學科。它以實驗心理學和認知心理學的理論和方法為基礎。
4.工程心理學研究的主要內容：①人體生理心理特點和人的工作能力限度。在人機系統中，人機關系主要表現為兩個方面：一是人機功能分配，二是人機特性匹配。工程心理學側重于從工程技術設計的角度對身心因素進行研究。②人機相互作用過程和人機界面的設計要求。人機信息交換的效率，在很大程度上，取決于顯示器與控制器同人的感覺器官和運動器官的匹配程度。工程心理學為各類顯示裝置與控制裝置的設計，提供心理學的原則和人機匹配的參數。③工作空間的設計要求。在人機系統中，工作空間的大小、顯示器與控制器的位置、工作臺的高低、座位的尺寸、機具和加工件的排列、工作間的距離等，都會對操作人員的工作效率與系統的安全發(fā)生影響。④工作環(huán)境的要求。異常因素包括超重、失重、高壓、低壓、缺氧等情況。 ⑤人工智能。人工智能是通過計算機等技術對人的智能活動的模擬。
5.工程心理學的作用：①提高效率。人機系統的效率不僅取決于人或機各自的效率，同時也依賴于人、機、環(huán)境三者的配合和協調。②防止事故，保障安全。③創(chuàng)造健康和舒適的工作條件。一個好的系統，不僅要求效率高、事故少，而且還要無害于操作人員的身心健康，要盡可能使操作人員感到舒適、滿意。工程心理學關于人機環(huán)境關系的研究，可為制訂工效學標準、安全標準、勞動衛(wèi)生標準提供科學依據。工效學標準通常規(guī)定的是低要求，制定和實現標準，只是為了保障安全和健康。安全和健康地工作是起碼的要求。
6.人機系統：在勞動或工作中，人與他使用的機器以一定的方式互相結合而構成的系統，稱為人機系統。系統可以層層相屬，系統之間也可聯合成新的系統。
7.人機系統的分類：①人機系統按人機連接的方式，可區(qū)分為串聯式人機系統和并聯式人機系統。人機連環(huán)串接，人機任何一方停止活動或發(fā)生故障，都會使整個系統中斷工作，例如司機開車。并聯式人機系統，人機并接，兩者可互相替代。②人機系統還可作閉環(huán)系統和開環(huán)系統的區(qū)分。兩者的區(qū)別就在于人是否能夠了解系統活動的結果，即有沒有所謂結果反饋。閉環(huán)人機系統中有信息反饋回路。飛行員駕駛飛機就是閉環(huán)人機系統的例子。開環(huán)人機系統沒有信息反饋回路，人機系統一般都采取閉環(huán)式設計。
8.人在人機系統中的作用：人機系統按人在系統中的作用特點，可以區(qū)分為三類，即手控式人機系統，機控式人機系統和自動化人機系統。手控式人機系統以人力作為動力源，機器直接受人力驅動而工作，因而在手控系統中，人的活動與作用主要是體力的。機控式人機系統以電能、化學能等作動力，在這種系統中，人主要是依靠顯示器來了解機器的。這種系統對人的體力要求相對降低，而對心理功能的要求提高，系統的效率和工作質量，更多地取決于機器的性能特點與人的信息加工能力的匹配。在自動化人機系統中，機器本身是一個閉環(huán)系統，它能自動實現包括信息接收、加工和執(zhí)行等功能。只有在機器發(fā)生故障或需要改變機器工作的程序時，才需要人進行干預，也稱為監(jiān)控式人機系統。
9.電站集中控制室、自動化生產車間、用自動駕駛儀操縱的飛機等，都屬于自動化人機系統。在這類人機系統中，操作人員的責任很重，而操作負荷很低，出現所謂工作低負荷狀態(tài)。在低負荷狀態(tài)下，由于得不到強化而引起注意松弛，也容易造成信號的漏檢。
10.人機相互作用的基本模式：人機系統中的人機相互作用過程就是人機進行信息交換的過程。人和機的活動都包括輸入、加工和輸出三個環(huán)節(jié)。人的這三個環(huán)節(jié)，通常用S-O-R表示。S表示刺激作用；O表示機體組織，主要是大腦中樞；R表示身體反應。
11.人機界面：控制器、加工器或運算器、顯示器是機器系統的三個環(huán)節(jié)。機器和人通過控制器、顯示器進行信息交換，人們把它們叫做人機接口或人機界面。
12.人機系統中人機的信息交換包含兩方面的人機信息交換：一方面是人的輸出信息轉換成機器的輸入信息；另一方面是機器的輸出信息轉換為人的輸入信息。
人從接收反饋信息到作出調整被控對象狀態(tài)的操作反應，要經歷一系列心理動作過程。
13.信息模型：人從顯示器中所感知的不是被控對象本身，而是代表被控對象變化狀態(tài)的符號、標記或圖像，顯示器上所呈現的這些符號、標志、圖像等叫做“信息模型”。
14.觀念模型：人感知到信息模型后，就要對它進行解析或譯碼，即在大腦中把它轉化成被控對象狀態(tài)的映象，這種映象叫做“觀念模型”。
15.目標模型：人對機器進行控制或調整，是為了使它按照預期目標運轉。大腦中以映象形式存在的預期目標稱為“目標模型”。
16.對人機系統的分析：首先，從分析系統總目標開始，即先要明確為什么設計這個系統。系統總的目標要求明確后，就要進一步分析系統應具有哪些功能，并分析這些功能實現的途徑，確定哪些功能由硬件設備實現，哪些功能通過軟件實現，哪些功能由人承擔，哪些功能需要由人與軟、硬件設備的結合來實現。
17.人機配合中，人與機器各有哪些特點？一個理想的人機系統應具有可靠性高，跟蹤反應快，抗干擾性強，操作負荷輕，費用效益比較小等性能。人機配合包括兩方面的涵義：一是人機功能分配，二是人機在構形與性能特點上的匹配。
⑴機器具有許多人所不及的功能特點：①強度大；②速度快；③精度高；④具有某些人所缺少的感受和反應能力；⑤具有獨特的記憶功能；⑥能夠長時間地連續(xù)工作；⑦能在人無法耐受的環(huán)境中工作。
⑵人也有一些機器所不及的功能：①某些感受能力比較高；②具有補償的能力；③具有高度的靈活性；④具有多種潛能；⑤具有總結經驗，除舊創(chuàng)新的能力；⑥具有主觀能動性，因而能成為機器的支配者。
一般來說，強度大的、快速的、高精度的、持續(xù)久的、單調的或操作環(huán)境惡劣的工作，要安排機器去干；設計方案、編制程序、應付不測、排障維修等工作應由人去做。
18.人機匹配：人機系統只有當機器設計得與人的身心特點相匹配，系統才能效率高，安全可靠。人機匹配主要通過兩個方面的工作。一方面是通過選拔與訓練，使操作人員能夠與機器要求相適應。另一方面，人與機器相比，機器在構造和性能特點上，可以有很大的變化，而人的身體結構和功能特點，在很大程度上受生物遺傳因素制約，具有較大的不變性。因此，人機匹配不能僅依靠人對機器的適應，應主要依靠把機器設計成符合人的特點來實現。人機相互作用，主要表現為人機雙方通過顯示器與控制器進行信息交換。
19.人機匹配應符合的原則：①要選用有利于發(fā)揮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個系統能夠達到大的效率。③要使人操作起來方便、省力。④要采用信息流程和信息加工過程自然的、使人容易學習的、差錯少的匹配方式。⑤不要采用需要人做高度精密的、頻繁的、簡單重復或過于單調的、連續(xù)不停的、作長時間精確計算的匹配方式。⑥匹配方式要使人認識到或感到自己的工作很有意義或很重要，不可把人安排作機器的輔助物。
20.泰勒開創(chuàng)了“時間研究”，與吉爾布瑞斯創(chuàng)始了“動作研究”，時間研究和動作研究合稱為“動作時間研究”。
21.德國心理學家閔斯特勃格首先把實驗心理學應用于工業(yè)生產。20世紀初，用實驗心理學的方法為企業(yè)選拔、培訓工人和改善工作環(huán)境。在1912年前后，他出版的《心理學與工業(yè)效率》、《心理技術原理》。
22.二十世紀三十年代，清華大學開設了工業(yè)心理學課程?！豆I(yè)心理學概觀》（陳立，1935）是早系統介紹工業(yè)心理學的著作。
23.與互聯網（信息高速公路）有關的工程心理學研究內容有哪些？①人-計算機界面的研究。包括工效學標準、多媒體、虛擬現實技術。②對語言理解過程和知識組織方式的研究。③對人的視、聽注意分配和信息綜合特征的研究。④遠距離配合工作的信息加工的特征。
1.工程心理學：以人-機系統為對象，主要研究人的工作效能，人在系統中的行為特點，以及人機間的合理配合等。有人把人機系統概念擴大為人-機-環(huán)境系統。這里說的“機”是廣義的，包括人在工作、學習、生活和休息中所使用的各種人造器物。“環(huán)境”不僅指各種物理環(huán)境因素，也包括勞動組織、工作制度等社會環(huán)境條件。
2.怎樣解決好人—機—環(huán)境三者的關系：對這個問題有兩種對立的觀點。一種是機器中心論，認為機器在人機系統中處于中心地位，在系統設計中要求人去適應機器的特點。另一種觀點與此相反，認為人是勞動的主體，機器是為人服務、供人使用的工具，機器的設計應首先考慮操作的利益和要求。因此在人機系統的設計中，除了強調機器和環(huán)境的設計，應盡可能符合人的身心特點和滿足人的要求外，同時也要考慮如何通過選拔與訓練，使操作者適應機器與環(huán)境的問題。
3.工程心理學偏重于研究人機系統中的人的行為特點和工作效能。它的主要作用是，為人機系統設計提供有關人的生理心理功能特點的資料。因此，工程心理學的工作多側重于應用基礎研究。
工程心理學是一門以心理學為核心內容的綜合性學科。它以實驗心理學和認知心理學的理論和方法為基礎。
4.工程心理學研究的主要內容：①人體生理心理特點和人的工作能力限度。在人機系統中，人機關系主要表現為兩個方面：一是人機功能分配，二是人機特性匹配。工程心理學側重于從工程技術設計的角度對身心因素進行研究。②人機相互作用過程和人機界面的設計要求。人機信息交換的效率，在很大程度上，取決于顯示器與控制器同人的感覺器官和運動器官的匹配程度。工程心理學為各類顯示裝置與控制裝置的設計，提供心理學的原則和人機匹配的參數。③工作空間的設計要求。在人機系統中，工作空間的大小、顯示器與控制器的位置、工作臺的高低、座位的尺寸、機具和加工件的排列、工作間的距離等，都會對操作人員的工作效率與系統的安全發(fā)生影響。④工作環(huán)境的要求。異常因素包括超重、失重、高壓、低壓、缺氧等情況。 ⑤人工智能。人工智能是通過計算機等技術對人的智能活動的模擬。
5.工程心理學的作用：①提高效率。人機系統的效率不僅取決于人或機各自的效率，同時也依賴于人、機、環(huán)境三者的配合和協調。②防止事故，保障安全。③創(chuàng)造健康和舒適的工作條件。一個好的系統，不僅要求效率高、事故少，而且還要無害于操作人員的身心健康，要盡可能使操作人員感到舒適、滿意。工程心理學關于人機環(huán)境關系的研究，可為制訂工效學標準、安全標準、勞動衛(wèi)生標準提供科學依據。工效學標準通常規(guī)定的是低要求，制定和實現標準，只是為了保障安全和健康。安全和健康地工作是起碼的要求。
6.人機系統：在勞動或工作中，人與他使用的機器以一定的方式互相結合而構成的系統，稱為人機系統。系統可以層層相屬，系統之間也可聯合成新的系統。
7.人機系統的分類：①人機系統按人機連接的方式，可區(qū)分為串聯式人機系統和并聯式人機系統。人機連環(huán)串接，人機任何一方停止活動或發(fā)生故障，都會使整個系統中斷工作，例如司機開車。并聯式人機系統，人機并接，兩者可互相替代。②人機系統還可作閉環(huán)系統和開環(huán)系統的區(qū)分。兩者的區(qū)別就在于人是否能夠了解系統活動的結果，即有沒有所謂結果反饋。閉環(huán)人機系統中有信息反饋回路。飛行員駕駛飛機就是閉環(huán)人機系統的例子。開環(huán)人機系統沒有信息反饋回路，人機系統一般都采取閉環(huán)式設計。
8.人在人機系統中的作用：人機系統按人在系統中的作用特點，可以區(qū)分為三類，即手控式人機系統，機控式人機系統和自動化人機系統。手控式人機系統以人力作為動力源，機器直接受人力驅動而工作，因而在手控系統中，人的活動與作用主要是體力的。機控式人機系統以電能、化學能等作動力，在這種系統中，人主要是依靠顯示器來了解機器的。這種系統對人的體力要求相對降低，而對心理功能的要求提高，系統的效率和工作質量，更多地取決于機器的性能特點與人的信息加工能力的匹配。在自動化人機系統中，機器本身是一個閉環(huán)系統，它能自動實現包括信息接收、加工和執(zhí)行等功能。只有在機器發(fā)生故障或需要改變機器工作的程序時，才需要人進行干預，也稱為監(jiān)控式人機系統。
9.電站集中控制室、自動化生產車間、用自動駕駛儀操縱的飛機等，都屬于自動化人機系統。在這類人機系統中，操作人員的責任很重，而操作負荷很低，出現所謂工作低負荷狀態(tài)。在低負荷狀態(tài)下，由于得不到強化而引起注意松弛，也容易造成信號的漏檢。
10.人機相互作用的基本模式：人機系統中的人機相互作用過程就是人機進行信息交換的過程。人和機的活動都包括輸入、加工和輸出三個環(huán)節(jié)。人的這三個環(huán)節(jié)，通常用S-O-R表示。S表示刺激作用；O表示機體組織，主要是大腦中樞；R表示身體反應。
11.人機界面：控制器、加工器或運算器、顯示器是機器系統的三個環(huán)節(jié)。機器和人通過控制器、顯示器進行信息交換，人們把它們叫做人機接口或人機界面。
12.人機系統中人機的信息交換包含兩方面的人機信息交換：一方面是人的輸出信息轉換成機器的輸入信息；另一方面是機器的輸出信息轉換為人的輸入信息。
人從接收反饋信息到作出調整被控對象狀態(tài)的操作反應，要經歷一系列心理動作過程。
13.信息模型：人從顯示器中所感知的不是被控對象本身，而是代表被控對象變化狀態(tài)的符號、標記或圖像，顯示器上所呈現的這些符號、標志、圖像等叫做“信息模型”。
14.觀念模型：人感知到信息模型后，就要對它進行解析或譯碼，即在大腦中把它轉化成被控對象狀態(tài)的映象，這種映象叫做“觀念模型”。
15.目標模型：人對機器進行控制或調整，是為了使它按照預期目標運轉。大腦中以映象形式存在的預期目標稱為“目標模型”。
16.對人機系統的分析：首先，從分析系統總目標開始，即先要明確為什么設計這個系統。系統總的目標要求明確后，就要進一步分析系統應具有哪些功能，并分析這些功能實現的途徑，確定哪些功能由硬件設備實現，哪些功能通過軟件實現，哪些功能由人承擔，哪些功能需要由人與軟、硬件設備的結合來實現。
17.人機配合中，人與機器各有哪些特點？一個理想的人機系統應具有可靠性高，跟蹤反應快，抗干擾性強，操作負荷輕，費用效益比較小等性能。人機配合包括兩方面的涵義：一是人機功能分配，二是人機在構形與性能特點上的匹配。
⑴機器具有許多人所不及的功能特點：①強度大；②速度快；③精度高；④具有某些人所缺少的感受和反應能力；⑤具有獨特的記憶功能；⑥能夠長時間地連續(xù)工作；⑦能在人無法耐受的環(huán)境中工作。
⑵人也有一些機器所不及的功能：①某些感受能力比較高；②具有補償的能力；③具有高度的靈活性；④具有多種潛能；⑤具有總結經驗，除舊創(chuàng)新的能力；⑥具有主觀能動性，因而能成為機器的支配者。
一般來說，強度大的、快速的、高精度的、持續(xù)久的、單調的或操作環(huán)境惡劣的工作，要安排機器去干；設計方案、編制程序、應付不測、排障維修等工作應由人去做。
18.人機匹配：人機系統只有當機器設計得與人的身心特點相匹配，系統才能效率高，安全可靠。人機匹配主要通過兩個方面的工作。一方面是通過選拔與訓練，使操作人員能夠與機器要求相適應。另一方面，人與機器相比，機器在構造和性能特點上，可以有很大的變化，而人的身體結構和功能特點，在很大程度上受生物遺傳因素制約，具有較大的不變性。因此，人機匹配不能僅依靠人對機器的適應，應主要依靠把機器設計成符合人的特點來實現。人機相互作用，主要表現為人機雙方通過顯示器與控制器進行信息交換。
19.人機匹配應符合的原則：①要選用有利于發(fā)揮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個系統能夠達到大的效率。③要使人操作起來方便、省力。④要采用信息流程和信息加工過程自然的、使人容易學習的、差錯少的匹配方式。⑤不要采用需要人做高度精密的、頻繁的、簡單重復或過于單調的、連續(xù)不停的、作長時間精確計算的匹配方式。⑥匹配方式要使人認識到或感到自己的工作很有意義或很重要，不可把人安排作機器的輔助物。
20.泰勒開創(chuàng)了“時間研究”，與吉爾布瑞斯創(chuàng)始了“動作研究”，時間研究和動作研究合稱為“動作時間研究”。
21.德國心理學家閔斯特勃格首先把實驗心理學應用于工業(yè)生產。20世紀初，用實驗心理學的方法為企業(yè)選拔、培訓工人和改善工作環(huán)境。在1912年前后，他出版的《心理學與工業(yè)效率》、《心理技術原理》。
22.二十世紀三十年代，清華大學開設了工業(yè)心理學課程?！豆I(yè)心理學概觀》（陳立，1935）是早系統介紹工業(yè)心理學的著作。
23.與互聯網（信息高速公路）有關的工程心理學研究內容有哪些？①人-計算機界面的研究。包括工效學標準、多媒體、虛擬現實技術。②對語言理解過程和知識組織方式的研究。③對人的視、聽注意分配和信息綜合特征的研究。④遠距離配合工作的信息加工的特征。