工程心理學(xué)-2014-緒論課件

1、第一章 緒論第一節(jié) 研究對(duì)象一、什么是工程心理學(xué)（Engineering psychology）采用心理學(xué)研究方法，通過(guò)對(duì)人-機(jī)-環(huán)系統(tǒng)中人、機(jī)器和環(huán)境界面的研究，實(shí)現(xiàn)界面優(yōu)化，從而提高工作績(jī)效，創(chuàng)造舒適環(huán)境，防止事故發(fā)生。在美國(guó)，通常稱為人的因素（Human factors）；在歐洲，通常稱為工效學(xué)（Ergonomics）（一）研究對(duì)象1、人機(jī)環(huán)系統(tǒng)：由彼此相互作用的人、機(jī)器和環(huán)境三個(gè)要素組成的系統(tǒng)。2、界面研究界面（interface）指的是人、機(jī)器和環(huán)境三個(gè)要素彼此作用的交界面，也稱接口，主要有：人-機(jī)界面：人與機(jī)器之間的界面人-環(huán)境界面：人與環(huán)境之間的界面人機(jī)系統(tǒng)人-機(jī)系統(tǒng)（man-m

2、achine system）指由人和所使用的工具、設(shè)備或機(jī)器組成，通過(guò)人-機(jī)雙方相互作用和相互配合以實(shí)現(xiàn)一定功能的工作系統(tǒng)。人-機(jī)系統(tǒng)的性質(zhì)和作用決定于人和機(jī)的特點(diǎn)，而且也取決于人和機(jī)之間的關(guān)系人-機(jī)交互（human-computer interaction, HCI）指人在特定情景中和機(jī)器進(jìn)行交互的過(guò)程、對(duì)話或動(dòng)作的總稱。人機(jī)交互的過(guò)程 人與機(jī)器之間信息交換的過(guò)程 人-機(jī)界面是人-機(jī)交互的中介面人機(jī)交互的基本模式 包含兩個(gè)方面的信息轉(zhuǎn)換人機(jī)交互人-機(jī)匹配（ man-machine match ）通常指的是人-機(jī)系統(tǒng)中，人機(jī)雙方在結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)上的彼此適應(yīng)，主要表現(xiàn)在人-機(jī)界面上信息顯示與人的

3、感知過(guò)程特點(diǎn)的匹配。人適應(yīng)機(jī)器：操作人員能夠與機(jī)器要求相適應(yīng)選拔機(jī)器適應(yīng)人：機(jī)器的設(shè)計(jì)適應(yīng)人的特點(diǎn)和要求人機(jī)匹配1、界面優(yōu)化2、界面優(yōu)化策略人-機(jī)界面優(yōu)化策略：設(shè)計(jì)新界面、改進(jìn)原有界面人-環(huán)境界面優(yōu)化策略：采取防御式界面、改變環(huán)境（二）研究目的（三）核心科學(xué)問(wèn)題人體生理心理特點(diǎn)和人的工作能力限度相適應(yīng)的問(wèn)題 從工程設(shè)計(jì)的角度對(duì)身心因素進(jìn)行研究人機(jī)過(guò)程和人機(jī)界面設(shè)計(jì)要求的相關(guān)問(wèn)題 為各類顯示裝置與控制裝置的設(shè)計(jì)提供心理學(xué)的原則和人機(jī)匹配的參數(shù)工作空間設(shè)計(jì)要求的相關(guān)問(wèn)題 如工作空間的大小、顯示器與控制器的位置、工作臺(tái)的高低、座位的尺寸、機(jī)具和加工件的排列、工作間的距離等人的績(jī)效和工作負(fù)荷的計(jì)算建模

4、研究 利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)模型等對(duì)人的各種活動(dòng)進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)第二節(jié) 工程心理學(xué)的發(fā)展歷史一、早期的人機(jī)界面研究19世紀(jì)晚期至20世紀(jì)前期，是工程心理學(xué)的萌芽期，典型的研究有：Taylor(1898):用實(shí)驗(yàn)方法系統(tǒng)研究了鏟子的各種設(shè)計(jì)和每一鏟不同東西的最適應(yīng)的重量對(duì)工作效率的影響。Gilbreth(1909)：砌磚實(shí)驗(yàn)，動(dòng)作和時(shí)間分析。二、工程心理學(xué)的誕生和發(fā)展（一）興起階段 第一次世界大戰(zhàn)初期至第二次世界大戰(zhàn)前，主要關(guān)注人適應(yīng)機(jī)器的問(wèn)題（二）成長(zhǎng)階段 20世紀(jì)40年代中期至60年代，關(guān)注的是機(jī)器適應(yīng)人的問(wèn)題，研究重點(diǎn)主要在軍事工業(yè)領(lǐng)域（三）快速發(fā)展階段 20世紀(jì)60年代后期至今，研究領(lǐng)域和應(yīng)

5、用范疇有了新的拓展，由原來(lái)的復(fù)雜的軍事工業(yè)領(lǐng)域，逐步發(fā)展應(yīng)用到航天、醫(yī)藥、計(jì)算機(jī)、汽車工業(yè)、服務(wù)業(yè)等三、我國(guó)工程心理學(xué)的發(fā)展和現(xiàn)狀20世紀(jì)50年代，主要開(kāi)展操作合理化和技工培訓(xùn)方面的工作20世紀(jì)60年代，開(kāi)始結(jié)合航天、航空、鐵路和電站建設(shè)的要求開(kāi)展研究（鐵路信號(hào)，水電站監(jiān)控室信息顯示，飛機(jī)駕駛艙照明、信號(hào)、儀表顯示等）20世紀(jì)70年代后期，心理所和杭州大學(xué)分別建立以工程心理學(xué)研究為主要方向的研究機(jī)構(gòu)。主要開(kāi)展照明工效、航空工程心理學(xué)、環(huán)境噪聲心理學(xué)的研究。80年代中期開(kāi)始，中國(guó)工程心理學(xué)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。人機(jī)關(guān)系研究向廣度和深度發(fā)展。 1989年，中國(guó)人類工效學(xué)會(huì)成立。問(wèn)卷法用來(lái)了解操作者對(duì)機(jī)

6、器操作、工作環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)和體驗(yàn)，了解產(chǎn)品用戶對(duì)各種產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主觀評(píng)價(jià)和偏愛(ài)，也可以用來(lái)獲得諸如用戶年齡、身高、教育程度等基本數(shù)據(jù)。問(wèn)卷法的優(yōu)缺點(diǎn)？問(wèn)卷設(shè)計(jì)問(wèn)卷實(shí)施測(cè)驗(yàn)法：對(duì)人的智力、能力、成就、個(gè)性等心理特征進(jìn)行測(cè)量。 通過(guò)訪談?wù)吲c被訪者之間的交流來(lái)獲取研究數(shù)據(jù)，經(jīng)常用于研究發(fā)掘機(jī)器或者系統(tǒng)操作人員和產(chǎn)品用戶的主觀評(píng)價(jià)或者體驗(yàn)、動(dòng)機(jī)的深層原因。最重要的特點(diǎn)：互動(dòng)性訪談法的類型訪談流程：設(shè)計(jì)訪談提綱、提問(wèn)、捕捉信息、反饋信息以及信息整理注意要點(diǎn)訪談法實(shí)驗(yàn)法是指有目的地控制研究條件或者變量，對(duì)各種變量關(guān)系進(jìn)行研究的方法。實(shí)驗(yàn)法的優(yōu)、缺點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)變量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)和隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì) 被試內(nèi)設(shè)計(jì)、被

7、試間設(shè)計(jì)和混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單因素設(shè)計(jì)和多因素設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室研究和現(xiàn)場(chǎng)研究以及模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)研究-準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1、兩不等組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì) 2、時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 在連續(xù)作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)比較同一組被試在實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理前后的相等時(shí)間內(nèi)作業(yè)效績(jī)的變化來(lái)評(píng)定實(shí)驗(yàn)處理的效果 3、等時(shí)間取樣準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 在連續(xù)作業(yè)過(guò)程中，取若干個(gè)相等的時(shí)間段，通過(guò)比較同一組被試在等時(shí)間段內(nèi)有實(shí)驗(yàn)處理時(shí)間段測(cè)量結(jié)果和無(wú)實(shí)驗(yàn)處理時(shí)間段測(cè)量結(jié)果之間的差異來(lái)評(píng)定實(shí)驗(yàn)效應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)（一）檢測(cè)測(cè)量信度的方法 1、重測(cè)法 2、交替形式法（復(fù)份法和并行法） 3、折半法（二）檢測(cè)測(cè)量效度的方法 1、內(nèi)容效度（邏輯效度） 2、準(zhǔn)則效度（效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度、實(shí)證效度）

8、 3、結(jié)構(gòu)效度（理論效度、構(gòu)想效度）三、工程心理學(xué)研究的評(píng)價(jià)（三）實(shí)驗(yàn)的研究效度內(nèi)部效度外部效度（四）研究抽樣隨機(jī)抽樣機(jī)械抽樣分類抽樣整體抽樣EEG信號(hào)：可反映認(rèn)知負(fù)荷的增加和心理努力的分配的改變；其波譜成分顯示了響應(yīng)心理要求或警戒狀態(tài)變化的特有改變；ERP反映了腦對(duì)特定的感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知事件的神經(jīng)反應(yīng)（如P300、LRP）。fMRIPETMEG三、研究方法進(jìn)展第四節(jié) 人的信息加工信息輸入：感知覺(jué)信息處理：記憶、思維、問(wèn)題解決、決策信息輸出：人的行為和言語(yǔ)反應(yīng)Norman(1993):Experiential: perceive, act, and react to events around

9、 usReflective: thinking, comparing, and decision-makingAnnual Review of Psychology的文章 (1) Fitts PM. 1958. Engineering psychology. Annu. Rev. Psychol. 9:267-94 包含了人-機(jī)系統(tǒng)部分和自動(dòng)化操作部分，但集中關(guān)注了涉及基本的人類績(jī)效的主題，包括知覺(jué)-運(yùn)動(dòng)技能、刺激-反應(yīng)相容性以及顯示和控制設(shè)計(jì)的核心人因領(lǐng)域。(2) Melton AW, Briggs GE. 1960. Engineering psychology. Annu. Rev. P

10、sychol.11:71-98 又提到了太空旅行，應(yīng)激對(duì)人類績(jī)效的影響，監(jiān)控和警覺(jué)，以及多操作系統(tǒng)。(3) Chapanis A. 1963. Engineering psychology. Annu. Rev. Psychol. 14:285-318 文章完成于最初的人類太空旅行之后不久，以與太空旅行有關(guān)的人因問(wèn)題的詳細(xì)處理開(kāi)始(4) Poulton EC. 1966. Engineering psychology. Annu. Rev. Psychol. 17:177-200 介紹了相加任務(wù)方法，就是現(xiàn)在被普遍使用的次要任務(wù)，以測(cè)量注意需求(5) Alluisi EA, Morgan BB

11、 Jr. 1976. Engineering psychology and human performance. Annu. Rev. Psychol. 27:305-30 標(biāo)題上增加了“人類績(jī)效”，獨(dú)特之處是在應(yīng)用方面的篇幅很大。接下來(lái)的兩個(gè)綜述又把標(biāo)題變成了“工程心理學(xué)”，重視人類績(jī)效的。有一個(gè)顯著的改變，就是強(qiáng)調(diào)復(fù)雜任務(wù)環(huán)境和高級(jí)認(rèn)知過(guò)程。(6) Wickens CD, Kramer A. 1985. Engineering psychology. Annu. Rev. Psychol. 36:307-48 總體上明確強(qiáng)調(diào)工程心理學(xué)的認(rèn)知方面，并特別重視人類信息加工的局限。第一次關(guān)注注意

12、和心理負(fù)荷的測(cè)量以及決策的詳細(xì)處理和決策啟發(fā)式的使用。(7) Gopher D, Kimchi R. 1989. Engineering psychology. Annu. Rev. Psychol. 40:431-55 主要討論了三個(gè)主題：復(fù)雜視覺(jué)信息的顯示和交互，心理負(fù)荷，復(fù)雜技能的訓(xùn)練。(10) Olson GM, Olson JS. 2003. Human-computer interaction: psychological aspects of the human use of computing. Annu. Rev. Psychol. 54:491-516 詳述了Carroll

13、文章的幾個(gè)主題，但是在關(guān)于HCI研究的中心地位上不再持極端的觀點(diǎn)。增加了對(duì)信息搜索工作的描述，包括了計(jì)算機(jī)支持的合作工作的討論。(11) Proctor RW, Vu KPL. 2010. Cumulative knowledge and progress in human factors. Annu. Rev. Psychol. 61:623-51 討論了以下主題：知覺(jué)-動(dòng)作任務(wù)的績(jī)效（警覺(jué)、刺激-反應(yīng)相容性、多任務(wù)績(jī)效、定位運(yùn)動(dòng)和費(fèi)茲定律），意識(shí)、注意控制和自動(dòng)性（自動(dòng)性，心理負(fù)荷，情境意識(shí)，多模式和適應(yīng)性顯示設(shè)計(jì)，應(yīng)用：新一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場(chǎng)），普適計(jì)算和可獲取性（互聯(lián)網(wǎng)，微型化和

14、移動(dòng)技術(shù)，信息安全和隱私，個(gè)體差異和特殊人群）。認(rèn)為在概念上的幾個(gè)新進(jìn)展是信息加工取向發(fā)展的自然結(jié)果，介紹了其他研究取向：活動(dòng)理論，生態(tài)取向、認(rèn)知工程和具身認(rèn)知，情境認(rèn)知、情境動(dòng)作和分布認(rèn)知，定性描述與定量模型，但仍強(qiáng)調(diào)信息加工取向的重要地位。一、知覺(jué)運(yùn)動(dòng)任務(wù)的績(jī)效工程心理學(xué)的早期綜述都從信息加工視角關(guān)注知覺(jué)-運(yùn)動(dòng)績(jī)效。除了對(duì)注意的一般興趣是個(gè)例外，這些主題在隨后的綜述中被很少關(guān)注。因此，人們可以認(rèn)為，知覺(jué)-運(yùn)動(dòng)主題與當(dāng)前的人因?qū)W關(guān)聯(lián)不大，不再是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。1、警覺(jué)關(guān)于警覺(jué)的當(dāng)代研究可以追溯到Mackworth(1948)，他對(duì)聲納和雷達(dá)操作者為什么沒(méi)有覺(jué)察許多敵人的潛艇感興趣。警覺(jué)在

15、人因?qū)W研究早期被研究，并被包含在Annual Review of Psychology上幾篇工程心理學(xué)文章中。盡管關(guān)于警覺(jué)的研究從未停止，但它的地位降低了。不過(guò)，對(duì)警覺(jué)的興趣最近復(fù)興了，這部分源于人-機(jī)系統(tǒng)中自動(dòng)操作的越來(lái)越普遍（Warm et al.,2008）。自動(dòng)操作改變了操作者的角色，從主動(dòng)的控制者變成了被動(dòng)的監(jiān)控者。操作者必須為了不常出現(xiàn)的要求反應(yīng)的信號(hào)而監(jiān)督自動(dòng)操作，這就是警覺(jué)任務(wù)。Mackworth(1948)識(shí)別出了警覺(jué)衰減現(xiàn)象：對(duì)關(guān)鍵事件的覺(jué)察在各種任務(wù)的頭15分鐘漸減。許多年來(lái)，警覺(jué)衰減被歸因于警戒任務(wù)的單調(diào)性質(zhì)所帶來(lái)的喚醒降低（Kass et al.,2001）。但是，最

16、近的證據(jù)匯聚在一起表明，警覺(jué)衰減部分源于與保持警覺(jué)相聯(lián)系的高心理需求。在警覺(jué)研究被包含在Alluisi & Morgan(1976)的綜述中的時(shí)候，警覺(jué)以高任務(wù)特異性為特征，因?yàn)閹讉€(gè)研究報(bào)告了不同任務(wù)間績(jī)效的低被試內(nèi)相關(guān)。Parasuraman & Davies(1977)通過(guò)結(jié)合注意資源理論來(lái)解釋為什么執(zhí)行者對(duì)某些任務(wù)顯示了低相關(guān)，以此降低了對(duì)任務(wù)特異性的強(qiáng)調(diào)。他們集中關(guān)注以下觀點(diǎn)，即連續(xù)性任務(wù)比同時(shí)性任務(wù)心理要求更多，連續(xù)性任務(wù)要求一個(gè)保持在工作記憶中的標(biāo)準(zhǔn)，潛在的關(guān)鍵事件必須與之相比較，而同時(shí)性任務(wù)不要求與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相比較。許多隨后的研究顯示，以各種方式產(chǎn)生的信息加工需求增加在連續(xù)性任務(wù)中

17、比在同時(shí)性任務(wù)中有更多有害的影響。支持警覺(jué)衰減的資源解釋的另一個(gè)證據(jù)來(lái)自心理負(fù)荷和血流速率的測(cè)量。心理負(fù)荷測(cè)量不僅顯示連續(xù)性任務(wù)比同時(shí)性任務(wù)要求更多，而且顯示警覺(jué)任務(wù)對(duì)多重注意資源產(chǎn)生需求（Finomore et al.,2006）。血流速率的測(cè)量顯示了速率和任務(wù)要求間的強(qiáng)相關(guān)，特別是對(duì)右半球，支持了資源模型（Warm & Parasuraman,2007）。2、刺激-反應(yīng)（S-R）相容性S-R相容性的第一個(gè)研究是Fitts & Seeger(1953)做的，在人因?qū)W文獻(xiàn)中它經(jīng)常被引用，并且S-R相容性被包含在工程心理學(xué)的頭三個(gè)年度綜述中。相容性繼續(xù)是人因?qū)W中感興趣的一個(gè)主題，但更多是在基礎(chǔ)的

18、人類績(jī)效中如此。最廣泛研究的是空間相容性效應(yīng)，對(duì)刺激和反應(yīng)有空間特性的各種情境來(lái)說(shuō)，當(dāng)刺激與相應(yīng)的反應(yīng)對(duì)應(yīng)時(shí)，績(jī)效更好（Proctor & Vu,2006b）。刺激可以是物理位置、位置單詞、箭頭方向、運(yùn)動(dòng)方向或者任何其它的表示位置信息的刺激。反應(yīng)可以是按鍵、輸入設(shè)備（如操縱桿或者一個(gè)控制輪或射擊支架的旋轉(zhuǎn)）的線性運(yùn)動(dòng)。最近的研究強(qiáng)調(diào)，當(dāng)S-R備選者在積極/消極情感、數(shù)量表征、持續(xù)時(shí)間或者準(zhǔn)確性/力量控制柄上不同時(shí)，相容性效應(yīng)也會(huì)出現(xiàn)（Proctor & Vu,2006b）。一般來(lái)說(shuō)，在刺激和反應(yīng)維度之間無(wú)論是否有重疊或相似性的時(shí)候，相容性效應(yīng)都會(huì)出現(xiàn)（Kornblum et al.,1990）

19、，不管維度的任務(wù)相關(guān)性怎樣。相容性效應(yīng)的多數(shù)解釋是基于兩個(gè)加工過(guò)程：自動(dòng)的和有意的（Kornblum et al.,1990）。自動(dòng)反應(yīng)激活是通過(guò)刺激與其相應(yīng)反應(yīng)間的長(zhǎng)期聯(lián)結(jié)而產(chǎn)生的。Simon效應(yīng)（Simon，1990），刺激維度與任務(wù)無(wú)關(guān)時(shí)得到的相容性效應(yīng)，被歸因于自動(dòng)激活。有意的加工過(guò)程，通過(guò)一個(gè)任務(wù)所定義的短期S-R聯(lián)結(jié)來(lái)運(yùn)作，被假定為是受控制的和有注意需求的。歸因?yàn)橛幸饧庸さ陌l(fā)現(xiàn)如相容性效應(yīng)受任務(wù)目標(biāo)的影響。研究已經(jīng)顯示，對(duì)相容性效應(yīng)來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵的不是反應(yīng)效應(yīng)器的位置或運(yùn)動(dòng)，而是動(dòng)作目標(biāo)的位置（Hommel, 1993）。Kunde et al.(2007)在手動(dòng)工具的操作中顯示了這個(gè)

20、原則，手的運(yùn)動(dòng)方向與工具尖端的運(yùn)動(dòng)方向相反。反應(yīng)時(shí)間隨著刺激位置和工具尖端的運(yùn)動(dòng)方向的相容性而變化，而不是隨著刺激和手動(dòng)方向的相容性而變化。動(dòng)作目標(biāo)和被要求達(dá)到目標(biāo)的手運(yùn)動(dòng)的關(guān)系也顯示了相容性效應(yīng)。這些結(jié)果表明，設(shè)計(jì)者應(yīng)該避免工具的工作終端的逆向。當(dāng)這不可能實(shí)現(xiàn)時(shí)，比如用于腹腔鏡檢查的外科工具，應(yīng)該提供增強(qiáng)顯示，重新反轉(zhuǎn)來(lái)自工具末端的視覺(jué)反饋，作為對(duì)手運(yùn)動(dòng)方向的反應(yīng)。3、多任務(wù)績(jī)效在發(fā)展早期，人因?qū)W研究的另一個(gè)領(lǐng)域是多任務(wù)績(jī)效。盡管有研究使用了兩個(gè)以上任務(wù)，但是多數(shù)研究關(guān)心雙任務(wù)績(jī)效。像對(duì)警覺(jué)和相容性的研究一樣，近年來(lái)大量研究關(guān)注了多任務(wù)績(jī)效問(wèn)題。 更基礎(chǔ)的雙任務(wù)研究集中于心理不應(yīng)期（psyc

21、hological refractory period, PRP）效應(yīng)。PRP效應(yīng)是指以下現(xiàn)象：存在兩個(gè)任務(wù)的刺激，每一個(gè)都要求反應(yīng)，且它們的出現(xiàn)時(shí)間間隔只有幾百毫秒或更短，在這種情況下對(duì)第二個(gè)刺激的反應(yīng)會(huì)延遲。對(duì)PRP效應(yīng)的最普遍接受的解釋是中樞加工瓶頸理論（Pashler,1994）。基本觀點(diǎn)是，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)任務(wù)正被加工時(shí)，第二個(gè)刺激可以被識(shí)別，但是，其后的加工如對(duì)第二個(gè)任務(wù)的反應(yīng)選擇要等到第一個(gè)任務(wù)完成后才能開(kāi)始。近年來(lái)，關(guān)于這個(gè)中樞瓶頸是被構(gòu)建于認(rèn)知架構(gòu)之中還是它只是用來(lái)協(xié)調(diào)雙任務(wù)績(jī)效的一個(gè)策略的結(jié)果（Meyer & Kieras,1997），以及這個(gè)瓶頸是否能被完全繞過(guò)（Ruthruff

22、 et al.,2006），還存在爭(zhēng)論。這些觀點(diǎn)被結(jié)合進(jìn)最近的能量共享模型（capacity-sharing models），該模型把瓶頸描繪為一種能量有限的資源，可以向雙任務(wù)的中樞加工分配不同的能量，而不是一次只能專用于一個(gè)任務(wù)（Tombu & Jolicoeur,2005）。能量有限資源的注意觀點(diǎn)在PRP文獻(xiàn)之外被更廣泛接受。在人因?qū)W范圍內(nèi)，Wickens的多重資源模型（Wickens & McCarley,2008）被普遍采用。這個(gè)模型在四個(gè)維度上區(qū)分了加工資源：階段（stages）（知覺(jué)、認(rèn)知、反應(yīng)），知覺(jué)通道（perceptual modalities）（聽(tīng)覺(jué)的，視覺(jué)的），編碼（co

23、des）（空間的，言語(yǔ)的），以及通道（channels）（中央視覺(jué)，周圍視覺(jué)）。對(duì)這個(gè)模型的支持來(lái)自于以下發(fā)現(xiàn)，當(dāng)任務(wù)在一個(gè)或多個(gè)維度上不同時(shí)，雙任務(wù)績(jī)效經(jīng)常更好。執(zhí)行控制過(guò)程在雙任務(wù)績(jī)效中是重要的，特別是當(dāng)兩個(gè)任務(wù)不能被一起執(zhí)行時(shí)（Wickens & McCarley,2008）。在這樣的情景中，當(dāng)在兩個(gè)任務(wù)之間轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)有代價(jià)，它是必要的任務(wù)交錯(cuò)的結(jié)果。PRP效應(yīng)和許多其它的注意現(xiàn)象顯示，人們?cè)趫?zhí)行一個(gè)任務(wù)時(shí)加工另一個(gè)任務(wù)的信息會(huì)有困難。在加工能力上的這種局限已經(jīng)被顯示出對(duì)于駕駛過(guò)程中手機(jī)的使用是重要的。Strayer & Drews(2007)總結(jié)了證據(jù)表明，不用手的（hands-free

24、）手機(jī)使用使司機(jī)忽略路上出現(xiàn)的顯著視覺(jué)事件如交通信號(hào)改變。這個(gè)注意問(wèn)題對(duì)手機(jī)會(huì)話比對(duì)與其他乘客交談更嚴(yán)重，因?yàn)樵诤笠环N情景中共享的背景線索允許司機(jī)把更多的注意力用于駕駛。4、定位運(yùn)動(dòng)（AIMED MOVEMENT）和費(fèi)茨定律（FITTSS LAW）人的肢體從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置稱為定位運(yùn)動(dòng)。影響定位運(yùn)動(dòng)的速度和準(zhǔn)確性的因素已經(jīng)被探討了一個(gè)多世紀(jì)。Woodworth(1899)提出了一個(gè)雙過(guò)程模型，按照這個(gè)模型，快速定位運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行是通過(guò)兩個(gè)階段，一個(gè)是最初的在中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制下的沖動(dòng)階段，另一個(gè)是當(dāng)前的基于感覺(jué)反饋的修改控制階段。當(dāng)代的理論結(jié)合了這種區(qū)分，并表現(xiàn)出雙過(guò)程模型的更全面發(fā)展的變體

25、的特征（Elliott et al.,2001）。Fitts(1954)提供證據(jù)表明，運(yùn)動(dòng)時(shí)間是困難程度指標(biāo)的對(duì)數(shù)函數(shù)，與運(yùn)動(dòng)距離正相關(guān)，與目標(biāo)面積負(fù)相關(guān)。這個(gè)函數(shù)被稱為費(fèi)茨定律，已經(jīng)成為定位運(yùn)動(dòng)控制中很多基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的主題。Meyer et al.(1988)為費(fèi)茨定律提出了一個(gè)隨機(jī)的最優(yōu)化子運(yùn)動(dòng)模型，對(duì)費(fèi)茨定律和相關(guān)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象提供了最完整的理論說(shuō)明。按照這個(gè)模型，一個(gè)定位運(yùn)動(dòng)由一個(gè)基本的子運(yùn)動(dòng)和一個(gè)可選的校正子運(yùn)動(dòng)組成，它們被程序化以便在保持高準(zhǔn)確性的同時(shí)使運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短。運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短化的獲得，是通過(guò)最優(yōu)地調(diào)整產(chǎn)生子運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)運(yùn)動(dòng)力量脈沖的時(shí)間和大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的。最近的研究表明，通過(guò)把對(duì)四肢運(yùn)

26、動(dòng)的反饋與對(duì)預(yù)期反饋的表征進(jìn)行比較來(lái)發(fā)動(dòng)對(duì)基本子運(yùn)動(dòng)的控制以后，這種控制可以被練習(xí)（Elliott et al.,2009）。在人因?qū)W和人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，費(fèi)茨定律被應(yīng)用于估計(jì)使用許多指點(diǎn)設(shè)備和控制構(gòu)架的績(jī)效（Seow,2005），包括移動(dòng)設(shè)備，針筆鍵盤，以及搖擺環(huán)境中的定位運(yùn)動(dòng)。Alexander et al.(2008)使用費(fèi)茨定律來(lái)說(shuō)明在移動(dòng)人機(jī)界面績(jī)效上的行走速度效應(yīng)。當(dāng)使用者站立且未移動(dòng)時(shí)，費(fèi)茨定律函數(shù)的斜率是最小的，并隨著行走速度的增加而增加。在另一個(gè)例子中，F(xiàn)rancis & Oxtoby(2006)顯示，對(duì)于使用單個(gè)手指或針筆輸入的小型計(jì)算機(jī)或移動(dòng)屏幕，以費(fèi)茨定律為基礎(chǔ)的算法可以被

27、應(yīng)用于優(yōu)化文本輸入時(shí)間。二、意識(shí)、注意控制和自動(dòng)性人類信息加工的一個(gè)主要原則是，資源是有限的。幾個(gè)概念和應(yīng)用圍繞信息超載問(wèn)題發(fā)展起來(lái)，例如，超載如何降低績(jī)效？如何緩解與超載有關(guān)的問(wèn)題？1、心理負(fù)荷心理負(fù)荷評(píng)價(jià)對(duì)一個(gè)人的認(rèn)知資源需求的評(píng)價(jià)是信息加工研究發(fā)展出的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。Wickens & Kramer (1985)，第一個(gè)在Annual Review of Psychology雜志中包含這個(gè)主題，強(qiáng)調(diào)“把注意比喻成有限的商品或資源為心理負(fù)荷概念奠定了基礎(chǔ)” 。他們指出，心理負(fù)荷是“最近十年里最多產(chǎn)的研究領(lǐng)域” 。Gopher & Kimchi (1989)把他們的綜述的三分之一貢獻(xiàn)給心理負(fù)荷

28、，這是那個(gè)時(shí)期該主題的優(yōu)勢(shì)地位的另一個(gè)反映。心理負(fù)荷不再那樣控制注意，但是在這個(gè)主題上的研究還在繼續(xù)。許多更近期的工作指向了在特定工作領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用：運(yùn)輸工業(yè)、界面設(shè)計(jì)、工作設(shè)計(jì)、醫(yī)藥等。一個(gè)發(fā)現(xiàn)是，操作者經(jīng)常能在高負(fù)荷條件下通過(guò)采取把注意指向主要任務(wù)而非次要任務(wù)的信息加工策略維持績(jī)效（Parasuraman et al.,2008）。Pickup et al.(2005)總結(jié)說(shuō)，“（關(guān)于心理負(fù)荷的）觀點(diǎn)已被廣泛接受，即與不同的或者工作界面設(shè)計(jì)的影響比較，在理解不同水平自動(dòng)化操作的后果中，心理負(fù)荷在評(píng)價(jià)新任務(wù)的影響中是有價(jià)值的” 。盡管心理負(fù)荷的概念和評(píng)價(jià)沒(méi)有被完全解決，心理負(fù)荷測(cè)量已經(jīng)成為人因

29、學(xué)專業(yè)人員工具箱中一個(gè)得到確認(rèn)的工具。2、情景意識(shí)情景意識(shí)在人因?qū)W內(nèi)受到關(guān)注是始于80年代后期。Salmon et al.(2008)注意到，“這個(gè)概念發(fā)展成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)中的核心主題，并繼續(xù)統(tǒng)治世界范圍內(nèi)的人因?qū)W研究” 。被最廣泛引用的情景意識(shí)的定義是Endsley(1995)提出的：“許多時(shí)間和空間內(nèi)對(duì)環(huán)境中的元素的知覺(jué)，對(duì)他們的意義的理解，以及對(duì)他們?cè)诓贿h(yuǎn)的將來(lái)的狀態(tài)的預(yù)測(cè)”。這個(gè)定義關(guān)注了操作者對(duì)情景的心理表征，如同基本信息加工過(guò)程所產(chǎn)生的。Durso et al. (2007)提出，重點(diǎn)應(yīng)該放在理解的信息加工成分上，因?yàn)橐庾R(shí)暗指只有外顯的信息是重要的，然而理解也允許內(nèi)隱信息的影響。

30、Endsley(1995)把其情景意識(shí)研究明確地建立在人類信息加工的階段基礎(chǔ)上。其他取向包括活動(dòng)理論（Bedny & Meister, 1999）和生態(tài)心理學(xué)（Smith & Hancock, 1995）。關(guān)于這些備選取向，Durso et al. (2007)認(rèn)為，“盡管從認(rèn)知信息加工以外的其它視角看待情景意識(shí)是可能的但是肯定有理由把情景意識(shí)看成一個(gè)認(rèn)知結(jié)構(gòu)” 。這個(gè)認(rèn)知結(jié)構(gòu)已經(jīng)被成功地應(yīng)用于航空和醫(yī)藥領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，特別是與自動(dòng)化系統(tǒng)的使用有關(guān)（Parasuraman et al.,2008）。盡管有關(guān)情景意識(shí)的很多工作集中于個(gè)體意識(shí)和績(jī)效，但在團(tuán)隊(duì)績(jī)效文獻(xiàn)中也有對(duì)說(shuō)明團(tuán)隊(duì)情景意識(shí)的關(guān)注（

31、Gorman et al., 2006）。其觀點(diǎn)是，團(tuán)隊(duì)績(jī)效不僅依賴于個(gè)體團(tuán)隊(duì)成員的情景意識(shí)，而且依賴于成員共享的意識(shí)和把團(tuán)隊(duì)作為一個(gè)整體的總體情景意識(shí)。當(dāng)測(cè)量團(tuán)隊(duì)意識(shí)時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)與測(cè)量個(gè)體情景意識(shí)時(shí)遇到的類似問(wèn)題，不過(guò)問(wèn)題更復(fù)雜，向人因?qū)W心理學(xué)家提出了仍未解決的一個(gè)挑戰(zhàn)（Salmon et al., 2008）。3、多模式和自適應(yīng)顯示器設(shè)計(jì)技術(shù)上的進(jìn)步使得人們可以獲取大量信息來(lái)完成各種任務(wù)，并且提供了從界面輸入和輸出信息的新方式。結(jié)果就出現(xiàn)了對(duì)允許更有效的人機(jī)交互的多模式界面的潛力的興趣，例如，多模式告警信號(hào)的使用（Spence & Ho, 2008）。模式區(qū)分不僅涉及信息顯示中的各種感覺(jué)系

32、統(tǒng)，而且涉及信息輸入中的各種反應(yīng)形態(tài)。多模式界面的最初研究的目標(biāo)是，通過(guò)把一些來(lái)自視覺(jué)顯示器的信息重新分配給聽(tīng)覺(jué)或觸覺(jué)顯示器來(lái)減輕對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)的需求。基本思想與注意的多重資源理論（Wickens,2008）相一致，即信息加工容量可以通過(guò)將信息分配給各個(gè)通道來(lái)增強(qiáng)。多模式界面的其它可能的好處包括提供信息的冗余編碼和跨通道的信息協(xié)同（Sarter,2006）。多模式界面設(shè)計(jì)的幾個(gè)指導(dǎo)原則存在（例如，Reeves et al., 2004），但是Sarter注意到，許多原則“似乎沒(méi)有考慮以跨通道信息加工的神經(jīng)生理學(xué)為基礎(chǔ)的現(xiàn)有知識(shí)和它的績(jī)效含義” 。 Sarter(2006)所指的許多工作來(lái)自考察一種

33、感覺(jué)通道中的線索怎樣將注意指向影響另一種感覺(jué)通道中的信息加工的研究。研究顯示，當(dāng)一個(gè)視覺(jué)目標(biāo)跟在同側(cè)的一個(gè)沒(méi)有提供信息的聽(tīng)覺(jué)線索之后呈現(xiàn)時(shí)，對(duì)這個(gè)視覺(jué)目標(biāo)的覺(jué)察反應(yīng)是更快、更準(zhǔn)確的（Proctor et al.,2005）。當(dāng)一個(gè)空間上無(wú)信息的視覺(jué)線索與聽(tīng)覺(jué)目標(biāo)位于同側(cè)時(shí)，有時(shí)也會(huì)獲得跨通道線索提示的好處（Spence et al.,2004）。對(duì)視覺(jué)和觸覺(jué)刺激，也會(huì)出現(xiàn)跨通道線索提示的益處，而不管線索和目標(biāo)通道。在多模式顯示器中，傳遞信息或數(shù)據(jù)的一種方式是可聽(tīng)化，指非言語(yǔ)聽(tīng)覺(jué)顯示。對(duì)于可聽(tīng)化的有效使用，必須知道怎樣使用各種刺激維度和聽(tīng)覺(jué)顯示器特性，以使用者容易感知的方式來(lái)傳遞復(fù)雜信息。例如，

34、聽(tīng)覺(jué)顯示器可被用來(lái)傳遞病人的重要信號(hào)。Spain & Bliss(2008)考察了一個(gè)可聽(tīng)化顯示器，它包含了可在頻率和呈現(xiàn)速率上變化的聽(tīng)覺(jué)脈沖，作為血壓水平和緊急狀況的指示。在執(zhí)行一個(gè)視覺(jué)的主任務(wù)的同時(shí)，監(jiān)控這個(gè)聽(tīng)覺(jué)顯示器作為次級(jí)任務(wù)被執(zhí)行。最關(guān)注的是聲音脈沖的呈現(xiàn)速率的影響。主觀測(cè)量顯示，中等脈沖速率下工作負(fù)荷最小，使用者也表示他們對(duì)系統(tǒng)的信任是最大的。 可聽(tīng)化的另一個(gè)應(yīng)用是對(duì)視覺(jué)受損個(gè)體的可達(dá)性。Zhao et al.(2008)讓盲人使用者使用iSonic執(zhí)行對(duì)地理數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)提取任務(wù)，iSonic是一個(gè)工具，它允許人們使用提供言語(yǔ)和非言語(yǔ)聽(tīng)覺(jué)輸出的協(xié)調(diào)的地圖和目錄來(lái)探索數(shù)據(jù)組。使用者被

35、要求執(zhí)行幾個(gè)任務(wù)，并且他們一般能夠通過(guò)選擇界面特征的適當(dāng)結(jié)合來(lái)執(zhí)行任務(wù)。使用者發(fā)現(xiàn)有用的iSonic特征是在地圖和目錄間移動(dòng)的能力以及利用音高變化來(lái)覺(jué)察趨勢(shì)和對(duì)特定值的言語(yǔ)輸出的能力。多模式界面也可以被設(shè)計(jì)成在反應(yīng)上自動(dòng)適應(yīng)使用者的習(xí)慣或績(jī)效需求（Reeves et al., 2004）。自適應(yīng)系統(tǒng)具有通過(guò)自動(dòng)調(diào)整界面來(lái)改善使用者績(jī)效的潛在好處，也具有潛在的代價(jià)，如喪失對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的意識(shí)，這可能抵消任何可能的好處。Sarter(2006)總結(jié)說(shuō)，多模式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)“應(yīng)該基于多模式信息加工的實(shí)證研究成果，包括行為水平的、心理生理水平的和神經(jīng)生理水平的研究” 。4、應(yīng)用：新一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場(chǎng)心

36、理負(fù)荷的知識(shí)、情景意識(shí)、顯示器設(shè)計(jì)和人因?qū)W的其他方面正被應(yīng)用于新一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)和針對(duì)軍事操練的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場(chǎng)。在美國(guó)，空中運(yùn)輸系統(tǒng)正經(jīng)歷改革，利用新一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)中的現(xiàn)代技術(shù)來(lái)提高空中交通的流量。許多政府代理機(jī)構(gòu)參與和支持了相關(guān)的研究。由于新的自動(dòng)化技術(shù)的引入，在空中交通管理系統(tǒng)中，飛行員和控制人員將具有新的角色和責(zé)任。通過(guò)旨在滿足未來(lái)空中旅行者的要求并同時(shí)繼續(xù)提高安全有效性的、以用戶為中心的、基于系統(tǒng)的策略，這些改革將會(huì)完成。新一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)的最明顯影響將出現(xiàn)在飛行員和空中交通控制者的工作上。在新一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)境中操作的未來(lái)飛行員在飛行的計(jì)劃、合并和分隔以及其它空中交通管理職責(zé)上有所擴(kuò)張

37、，這些職責(zé)傳統(tǒng)上是分配給控制者的。這些擴(kuò)展的責(zé)任將要求飛行駕駛臺(tái)更策略性地執(zhí)行飛行計(jì)劃，通過(guò)利用增強(qiáng)的交通信息顯示器和自動(dòng)工具。另一方面，控制者將使用自動(dòng)工具，這允許他們安全有效地與全體機(jī)組人員共享責(zé)任，以保證飛機(jī)安全。自從自由飛行的概念在1990年代中期出現(xiàn)以后，人們就開(kāi)始研究新一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)管理概念和技術(shù)的效應(yīng)（Wickens et al.,2002）。但是，許多問(wèn)題依然存在，如關(guān)于飛行員、控制者和自動(dòng)化工具間的功能分配和交流，當(dāng)前和未來(lái)操作者的有效選擇和訓(xùn)練（Durso & Manning, 2008）。與空中交通管理系統(tǒng)的改革類似，大量軍事操作也將隨著使網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場(chǎng)成為可能的技術(shù)進(jìn)步而改

38、變（Wallace,2005）。網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場(chǎng)的概念是，指揮員和他們的下級(jí)將從任何地點(diǎn)獲取大量、高質(zhì)量信息。人員間更好地分享信息導(dǎo)致個(gè)人和共享情景意識(shí)的改善，進(jìn)而產(chǎn)生更好的決策和更有效地任務(wù)結(jié)果。再者，各種人因?qū)W問(wèn)題必須被解決。顯示器和任務(wù)必須被設(shè)計(jì)，以保證人員不會(huì)被大量信息所超載，顯示器必須能使人員注意任務(wù)相關(guān)信息。由于下級(jí)獲取信息增多，他們的決策與指揮者的意圖一致是重要的。因此，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場(chǎng)的成功實(shí)現(xiàn)需要考慮個(gè)人和團(tuán)隊(duì)信息加工能力和協(xié)調(diào)。對(duì)新一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，一個(gè)重要的人因?qū)W成分是人員的適當(dāng)訓(xùn)練，不僅是在怎樣使用技術(shù)上，而且是在怎樣交流和與系統(tǒng)中的他人互動(dòng)上。這個(gè)成分要求產(chǎn)生有關(guān)訓(xùn)練原

39、則的知識(shí)，這要從基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中來(lái)（Healy,2009）。把這些原則與計(jì)算模型相結(jié)合，將允許對(duì)備選訓(xùn)練方法的影響作出定量預(yù)測(cè)，并支持有效訓(xùn)練系統(tǒng)的發(fā)展。三、普適計(jì)算(ubiquitous computing)和可獲取性（accessibility）計(jì)算機(jī)已被普遍使用。與計(jì)算機(jī)的交互作用是日常生活的一部分，未來(lái)這只會(huì)加強(qiáng)。如果想讓系統(tǒng)以我們希望的那樣發(fā)揮作用，那么人因?qū)W必須在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用中扮演關(guān)鍵的角色。1、因特網(wǎng)和萬(wàn)維網(wǎng)近些年最引人注目的技術(shù)改變是因特網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）和萬(wàn)維網(wǎng)（全球網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）的發(fā)展。因特網(wǎng)允許一定程度的聯(lián)結(jié)并獲取信息，這在幾十年前是難以預(yù)期的。隨著鼠標(biāo)的點(diǎn)擊，幾乎任何主題的大

40、量信息可以被獲取，它們來(lái)自包括期刊、書(shū)和數(shù)據(jù)銀行等的信息源。產(chǎn)品和服務(wù)可以被購(gòu)買，與銀行和公司的金融交易可以被實(shí)現(xiàn)。除了少數(shù)活動(dòng)外，這些都是使用者可以從事的。由于因特網(wǎng)和萬(wàn)維網(wǎng)的使用，許多人因?qū)W問(wèn)題開(kāi)始處于重要地位。結(jié)果，近年的許多人因?qū)W工作致力于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題（Proctor & Vu, 2005），包括網(wǎng)頁(yè)應(yīng)該包含的內(nèi)容以及怎樣組織這些內(nèi)容以便使用者能容易地達(dá)成他們的目標(biāo)。內(nèi)容準(zhǔn)備領(lǐng)域利用了許多人因?qū)W研究中使用的方法，如任務(wù)分析和某主題的專家訪談，連同有關(guān)顯示和控制配置的界面指導(dǎo)原則一起。由于網(wǎng)絡(luò)上的大量信息，一個(gè)關(guān)注的問(wèn)題的是使用者怎樣定位相關(guān)信息。使用者通過(guò)瀏覽和搜索來(lái)發(fā)現(xiàn)信息。對(duì)于瀏覽

41、來(lái)說(shuō)，分類組織信息是有用的，并且使用者更可能探索網(wǎng)頁(yè)的不同部分來(lái)發(fā)現(xiàn)信息。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)搜索，使用者經(jīng)常想找到一個(gè)方框，在方框中他們能打1-3個(gè)關(guān)鍵詞，這將會(huì)定位他們正在尋找的信息（Fang et al., 2005）。瀏覽和搜索都有系統(tǒng)方面和使用者方面。對(duì)于瀏覽，網(wǎng)頁(yè)的結(jié)構(gòu)和組織是最重要的。問(wèn)題包括怎樣分組和分類信息，怎樣通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈接和菜單來(lái)顯示分類，導(dǎo)航流程應(yīng)該是什么，等等。對(duì)于搜索，系統(tǒng)方面主要涉及信息的索引和怎樣基于搜索術(shù)語(yǔ)的關(guān)聯(lián)性分組信息。在使用者方面，當(dāng)搜索信息時(shí)知道使用者使用的策略是重要的。例如，使用者傾向于只有幾次嘗試后就放棄他們的搜索（Fang et al., 2005）。2、微型

42、化和移動(dòng)技術(shù)另一個(gè)最近的趨勢(shì)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的小型化。今天，許多人擁有個(gè)人信息助理（PDA）設(shè)備或者多功能手機(jī)。移動(dòng)設(shè)備有許多獨(dú)特的特征，包括更小的屏幕尺寸，有限的連通性和計(jì)算資源，帶寬，在可能的輸入和交互手段上的局限，在各種不同背景中使用，以及更大的個(gè)人化。因此，許多與信息加工有關(guān)的可用性問(wèn)題出現(xiàn)，它們是移動(dòng)設(shè)備特有的，為大尺寸計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展出來(lái)的設(shè)計(jì)原則可能并不能直接應(yīng)用到移動(dòng)設(shè)備上。不能應(yīng)用的一個(gè)例子與為評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品的可用性進(jìn)行啟發(fā)式分析有關(guān)。在啟發(fā)式分析中，專家評(píng)價(jià)一個(gè)界面是否符合最好的實(shí)踐或者已建立的稱為啟發(fā)式的指導(dǎo)原則。Bertini et al.(2006)針對(duì)評(píng)價(jià)移動(dòng)設(shè)備的可用性識(shí)

43、別出了四條啟發(fā)式：輸入的容易性，屏幕的可讀性和一眼感知信息的能力；靈活性，使用效率和個(gè)人化；審美的，隱私和社會(huì)慣例；以及現(xiàn)實(shí)的錯(cuò)誤管理。這些啟發(fā)式瞄準(zhǔn)了明確的信息加工需要和設(shè)計(jì)移動(dòng)設(shè)備時(shí)應(yīng)該容納的使用者偏好。3、信息安全和隱私隨著普適計(jì)算的出現(xiàn)，對(duì)信息安全和隱私的關(guān)注增強(qiáng)了，這對(duì)于電子商務(wù)和其它基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)是很重要的。危害基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)的安全缺口經(jīng)常出現(xiàn)。缺口包括網(wǎng)頁(yè)丑化、身份盜竊和緩沖區(qū)溢出攻擊（Viega, 2005）。這樣的事故能夠?qū)е绿峁┑姆?wù)的破壞，使用者隱私的侵害，以及單個(gè)使用者和組織的財(cái)政損失。關(guān)注信息安全的一些人因?qū)W問(wèn)題包括怎樣在組織上促進(jìn)好的安全實(shí)踐，設(shè)計(jì)容易覺(jué)察安全缺口的

44、界面，以及改進(jìn)對(duì)安全密碼的記憶（Proctor et al., 2009）。關(guān)于后者，在使用密碼證明使用者真實(shí)身份上一個(gè)共同的問(wèn)題是，人們傾向于選擇容易記但也容易猜測(cè)或者“破解”的密碼。 更安全的密碼包含隨機(jī)的數(shù)字、字母和字符，經(jīng)常由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所產(chǎn)生，難記并使得使用者把它們寫(xiě)下來(lái)。Vu et al.(2007)提出了一個(gè)記憶技術(shù)，能被用來(lái)產(chǎn)生滿足安全標(biāo)準(zhǔn)、能被使用者記住的密碼。這個(gè)方法是使用者產(chǎn)生一句話，然后由每個(gè)詞的首字母組成密碼。由于這個(gè)首字母記憶技術(shù)只涉及26個(gè)字母，使得密碼容易被破解。但是，如果使用者被指導(dǎo)用數(shù)字或字符替換某些字母，密碼會(huì)更不易破解。使密碼好記的因素涉及已確立的記憶原則

45、：由被記住的項(xiàng)目生成和使用記憶術(shù)依據(jù)一個(gè)不同的編碼重構(gòu)密碼串。隱私保證與安全問(wèn)題密切相關(guān)。使用者需要得到保證，他們的個(gè)人信息將只被以預(yù)期方式使用，他們使用這個(gè)信息的偏好將不會(huì)被濫用。組織向使用者保證將保護(hù)他們的個(gè)人信息的方式是，公布描述如何存儲(chǔ)和使用個(gè)人信息的隱私政策。遺憾的是，隱私政策典型地是被寫(xiě)出來(lái)以滿足法律目的，卻使它們難以被使用者理解（Jensen & Potts, 2004）。結(jié)果是，為把網(wǎng)絡(luò)隱私政策以機(jī)器易讀的形式標(biāo)準(zhǔn)化，協(xié)議被開(kāi)發(fā)出來(lái)，以便應(yīng)用程序可以幫助識(shí)別一個(gè)網(wǎng)站的政策是否符合使用者的隱私偏好。人因?qū)W所關(guān)注的是以下述問(wèn)題為中心的，即怎樣設(shè)計(jì)界面以便使用者能正確地選擇在隱私政策

46、中被檢查的項(xiàng)目以及用不同網(wǎng)站均可理解的顯示提供的項(xiàng)目，這將支持關(guān)于是否提供個(gè)人信息給網(wǎng)站的知情選擇（Cranor et al., 2006）?；居^點(diǎn)是，由于安全和隱私依賴于終端使用者、系統(tǒng)管理者和其他全體人員的合作，因此，安全和隱私方法只有在所有使用者間的交互和與之交互的系統(tǒng)是簡(jiǎn)單的、依靠直覺(jué)的時(shí)候才能達(dá)到其目標(biāo)。盡管可用性問(wèn)題是豐富的，但還沒(méi)有大量研究考察可用性與實(shí)施安全和隱私方法的備選方式之間的關(guān)系。哪個(gè)備選設(shè)計(jì)被考慮應(yīng)該以信息加工能力的知識(shí)為指導(dǎo)。4、個(gè)體差異和特殊人群由于遺傳的和經(jīng)驗(yàn)的因素，人們?cè)谛畔⒓庸つ芰ι洗嬖诓町?。因此，設(shè)計(jì)者需要考慮這些差異。例如，低工作記憶能力的人比高工作記

47、憶能力的人在各種不同任務(wù)上都表現(xiàn)得更差。研究結(jié)果表明，這些個(gè)體差異有兩個(gè)成分：維持信息在工作記憶中的激活的能力和在長(zhǎng)時(shí)記憶中搜索信息的能力（Unsworth & Engle, 2007）。工作記憶能力與一般智力測(cè)量有高相關(guān)，并且fMRI分析表明了在頂-額網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)明確的神經(jīng)解剖基礎(chǔ)（Colom et al., 2007）。由于工作記憶能力是復(fù)雜任務(wù)績(jī)效中的一個(gè)因素，這個(gè)研究似乎提供給人因心理學(xué)家許多啟示。來(lái)自不同文化的個(gè)體間的差異產(chǎn)生于一種文化獨(dú)特的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)。由于全球經(jīng)濟(jì)，文化差異在人因?qū)W中得到越來(lái)越多的關(guān)注。如今許多公司有設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在全世界工作，以滿足產(chǎn)品發(fā)布的最后期限。有效的實(shí)踐活動(dòng)要求團(tuán)

48、隊(duì)成員能夠互相交流。并且，產(chǎn)品推銷到世界各地，為在不同國(guó)家的使用專門準(zhǔn)備。例如，在美國(guó)和歐洲設(shè)計(jì)的商用飛機(jī)在全世界使用。成功的全球化要求對(duì)各種不同文化習(xí)慣的理解，理解文化差異怎樣影響人們的個(gè)人績(jī)效和偏好以及他們?cè)趫F(tuán)隊(duì)中的合作活動(dòng)（Aykin, 2005）。歷史上已經(jīng)被考慮的文化因素的一個(gè)領(lǐng)域是群體刻板印象（Moray, 2004; Smith, 1981）。研究考察了在不同文化中人們?yōu)樘囟@示或系統(tǒng)結(jié)果而操縱控制的動(dòng)作間的關(guān)系。當(dāng)大部分人喜歡某個(gè)動(dòng)作或解釋時(shí)，一個(gè)強(qiáng)的刻板印象就存在。群體刻板印象被歸因于跨文化形成的自然反應(yīng)傾向和具有文化特異性的習(xí)得反應(yīng)模式（例如，開(kāi)燈時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)的方向）。奇怪的

49、是，很少有研究直接比較不同文化的刻板印象。Yu & Chan(2004)比較了來(lái)自中國(guó)大陸、香港和美國(guó)的工程學(xué)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)方向和空間刻板印象。三類人群對(duì)方向的刻板印象是類似的，旋轉(zhuǎn)把手被轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與帶有特定標(biāo)志的旋轉(zhuǎn)指示燈匹配。對(duì)于標(biāo)記了歧義的空間關(guān)系的條件（如四車道高速路的哪個(gè)車道是外車道）和對(duì)于空間映射（一個(gè)控制桿的前后移動(dòng)對(duì)指示燈的左右運(yùn)動(dòng)）來(lái)說(shuō)，三組人群間有較少的一致。結(jié)果表明，文化因素影響了相容性關(guān)系，需要設(shè)計(jì)者考慮。對(duì)全球化的重視導(dǎo)致在文化功效學(xué)的旗幟下對(duì)文化差異的廣泛興趣（Kaplan, 2004）。不同文化中個(gè)體間的社會(huì)關(guān)系在幾個(gè)維度上變化，最重要的兩個(gè)維度是個(gè)體主義集體主義和權(quán)

50、勢(shì)距離（Hofstede, 1980）。前者指?jìng)€(gè)體行為在多大程度上受他人影響，后者指在權(quán)力層級(jí)中處于下層的個(gè)體在多大程度上服從上層個(gè)體的決定。來(lái)自亞洲文化的人們比來(lái)自美國(guó)的人們傾向于由更高的集體主義和更高的權(quán)勢(shì)距離（Kaplan, 1995）。諸如這樣的文化差異在考慮涉及團(tuán)隊(duì)和組織績(jī)效的情景中是重要的，因?yàn)樗鼈円馕吨?，類似結(jié)構(gòu)的團(tuán)隊(duì)在不同文化中可能導(dǎo)致很不同的績(jī)效。例如，Li et al.(2007)發(fā)現(xiàn)，飛行事故記錄顯示，相對(duì)于低權(quán)勢(shì)距離的美國(guó)，在高權(quán)勢(shì)距離的印度和臺(tái)灣有更多的歸因于失敗的問(wèn)題順序的事故。另一個(gè)關(guān)注點(diǎn)是一般人口的老齡化。在美國(guó)，55歲及以上老年人口從1990年到現(xiàn)在一直在增加

51、。老人有特殊的問(wèn)題，一些是身體問(wèn)題，如體力下降；另一些是認(rèn)知問(wèn)題，如工作記憶能力下降（Pennathur, 2007）。由于知覺(jué)運(yùn)動(dòng)和記憶加工隨年齡衰退，并且老年人使用的產(chǎn)品和系統(tǒng)對(duì)這些加工有基本要求，因此，想要產(chǎn)品被老年人有效使用，設(shè)計(jì)者必須考慮在信息加工能力上的這些衰退。老年人只是有特殊需求的人口的一部分。醫(yī)療技術(shù)不僅提高了平均壽命，而且能使有嚴(yán)重身體缺陷的個(gè)體得以繼續(xù)生活。人因?qū)W研究越來(lái)越多地致力于理解這些人群的需求并設(shè)計(jì)產(chǎn)品來(lái)支持他們的需求。目前被關(guān)注的人群包括聾人、盲人和有暫時(shí)或永久身體缺陷的人。計(jì)算技術(shù)在世界范圍內(nèi)的普及導(dǎo)致了叫做“通用獲?。╱niversal access）”的概

52、念的發(fā)展。這個(gè)概念是指允許所有人容易地用任何設(shè)備在任何時(shí)間從任何地點(diǎn)獲取信息、產(chǎn)品和服務(wù)（Stephanidis & Akoumianakis, 2005）。針對(duì)通用獲取的設(shè)計(jì)和使用將既有益于標(biāo)準(zhǔn)用戶，也有益于特殊人群用戶，保證技術(shù)的全部好處有最大的影響。信息加工和相關(guān)取向人因?qū)W的成長(zhǎng)與認(rèn)知心理學(xué)是平行的。從1950年代開(kāi)始，認(rèn)知心理學(xué)信奉信息加工取向，其特點(diǎn)是把人作為一個(gè)交流系統(tǒng)，該系統(tǒng)由幾個(gè)不同的加工過(guò)程構(gòu)成，這些加工過(guò)程對(duì)在知覺(jué)和行動(dòng)之間中介的表征或代碼進(jìn)行操作。信息加工取向產(chǎn)生了巨大的影響。對(duì)人因?qū)W來(lái)說(shuō)，這種取向的優(yōu)點(diǎn)是，把人作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)分析，就使人類信息加工與機(jī)器加工具有類似的方式

53、。正如Posner(1986)所說(shuō)，由于信息加工語(yǔ)言提供了一種客觀的、定量的方式來(lái)描述人的績(jī)效的基礎(chǔ)，因而在應(yīng)用中被證明是有用的?？傊?，信息加工取向提供了一種語(yǔ)言，使我們可以從腦機(jī)制的水平直到復(fù)雜的由人與技術(shù)的交互組成的社會(huì)技術(shù)水平來(lái)考慮人的績(jī)效。一些學(xué)者認(rèn)為，采用并繼續(xù)采用信息加工取向?qū)θ艘驅(qū)W的發(fā)展是重要的。人因?qū)W與人類信息加工取向同時(shí)出現(xiàn)并不是偶然事件，并且人因?qū)W的進(jìn)一步發(fā)展也平行于認(rèn)知心理學(xué)的發(fā)展。人因?qū)W的許多進(jìn)展可以被看成是信息加工取向自然發(fā)展的結(jié)果。1、認(rèn)知心理學(xué)中一個(gè)最近的趨勢(shì)是向認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)發(fā)展，其目的是理解人類信息加工背后的生物學(xué)機(jī)制。把神經(jīng)活動(dòng)記錄（如，EEG和ERP）和其他

54、生理技術(shù)（如，透顱磁刺激）與來(lái)自認(rèn)知心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和理論結(jié)合起來(lái)以探討神經(jīng)基礎(chǔ)。當(dāng)代認(rèn)知理論也被這些考察行為的神經(jīng)關(guān)聯(lián)的研究所用，許多理論被用來(lái)解釋各種行為和心理生理數(shù)據(jù)。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)對(duì)進(jìn)化心理學(xué)、社會(huì)認(rèn)知和情感領(lǐng)域也有影響。人因?qū)W也會(huì)得益于與有關(guān)人腦的知識(shí)的結(jié)合，一些學(xué)者使用“神經(jīng)工效學(xué)（neuroergonomics）”這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)提倡這種觀念（Parasuraman & Rizzo,2007）。神經(jīng)工效學(xué)強(qiáng)調(diào)神經(jīng)成像和其他心理生理學(xué)方法，包括fMRI、EEG和ERP。在人們執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)時(shí)記錄腦活動(dòng)的這些測(cè)量能夠增強(qiáng)對(duì)人因?qū)W所關(guān)注的現(xiàn)象的理解。Berka et al. (2007)識(shí)別了兩

55、個(gè)不同的EEG指標(biāo)，對(duì)應(yīng)于在個(gè)體執(zhí)行一個(gè)20分鐘的警覺(jué)任務(wù)中的參與（engagement）和工作負(fù)荷（workload）。隨著警覺(jué)時(shí)間的增加，工作負(fù)荷指標(biāo)升高，但是參與指標(biāo)下降?；谶@些測(cè)量與其他知覺(jué)和認(rèn)知任務(wù)績(jī)效的相關(guān)，Berka et al.認(rèn)為，參與指標(biāo)的降低反映了視覺(jué)信息加工上的下降，而工作負(fù)荷指標(biāo)的上升反映了工作記憶需求和執(zhí)行控制過(guò)程的增強(qiáng)。神經(jīng)工效學(xué)的另一個(gè)方面涉及認(rèn)知上的個(gè)體差異的基因基礎(chǔ)（Parasuraman & Rizzo, 2007）。隨著人們對(duì)特定基因?qū)δX活動(dòng)功效的影響的了解越來(lái)越多，這方面知識(shí)在以下領(lǐng)域被證明是有用的，即設(shè)計(jì)新的工業(yè)技術(shù)系統(tǒng)以及訓(xùn)練這些系統(tǒng)以最好地適應(yīng)

56、有不同認(rèn)知能力的個(gè)體使用者。神經(jīng)工效學(xué)的一個(gè)更近期的應(yīng)用是適應(yīng)性自動(dòng)操作，隨著對(duì)操作者信息加工能力要求的動(dòng)態(tài)變化，靈活地把任務(wù)分配給自動(dòng)操作（Parasuraman & Rizzo,2008）。這樣的適應(yīng)可以基于與各種任務(wù)成分相聯(lián)系的已知要求，操作者績(jī)效的測(cè)量，計(jì)算現(xiàn)在和將來(lái)操作者需求的模型，或者心理生理測(cè)量（Scerbo,2007）?；谛睦砩韺W(xué)測(cè)量的適應(yīng)，經(jīng)常被稱為“增強(qiáng)認(rèn)知（augmented cognition）”（Schmorrow & Stanney,2008），依賴于神經(jīng)活動(dòng)測(cè)量來(lái)確定個(gè)體實(shí)時(shí)的認(rèn)知狀態(tài)，然后使用那些信息來(lái)適應(yīng)工業(yè)技術(shù)以滿足當(dāng)前的認(rèn)知需要。Berka et al.（2007）注意到，他們的EEG指標(biāo)與具體任務(wù)事件相聯(lián)系，并能潛在地被實(shí)時(shí)用來(lái)適應(yīng)任務(wù)和界面。2、另一個(gè)當(dāng)代的運(yùn)動(dòng)是進(jìn)化心理學(xué)運(yùn)動(dòng)（GANGESTAD & SIMPSON,2007）。進(jìn)化心理學(xué)家提出，認(rèn)知心理學(xué)沒(méi)有充分強(qiáng)調(diào)認(rèn)知機(jī)制的適應(yīng)性進(jìn)化功能。他們的觀點(diǎn)是，認(rèn)知機(jī)制具有適應(yīng)性，因此考慮這些機(jī)制的什么功能在生存和繁衍上起作用是重要的（Nairne et al., 2008）。這種觀點(diǎn)的一個(gè)含義是，信息加工是高度模塊化的。例如，Nairne et al.顯示，與生存相聯(lián)系的一個(gè)范疇內(nèi)的詞語(yǔ)比其他范疇的詞語(yǔ)回憶得