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综述人的脑力负荷，疲劳并且举例说明？ 引言：科学技术的进步，特别是电子计算机等先进技术的飞速发展，导致生产和办公逐 步向自动化和微机化方向转变，人类社会正在经历一场信息革命或计算机革命现代人机 系统中的操作人员正在逐步从直接控制人员变成监视人员和决策者，大多数传统的体力劳 动正逐步被脑力劳动所代替整个社会中，体力劳动所创造的价值所占比例越来越小，而 脑力劳动创造的价值所占比例越来越大工作对脑力需求的提高比人导致脑力负荷的增加， 过高的脑力负荷将使系统中的操作人员感到大脑疲劳，进而影响到人们正常的生活和工作 因此，为保护劳动者健康，提高工作效率研究人的脑力负荷具有越来越重要的现实意义1 脑力负荷概述1.1 脑力负荷的定义1976 年，北大西洋公约组织国家的一些科学家在美国麻省理工学院谢尔顿教授的主持 下召开了“监视行为和控制”的专题学术会议，讨论技术进步环境下人在劳动系统中的作 用在这次会议上，一些学者提出了在新的劳动系统中测量人的脑力负荷的重要性1977 年，北大西洋公约组织的一些著名学者在著名心理学家和人因工程学家 N.Moray 教授的召 集下又召开了“脑力负荷理论和测量”专题学术研讨会。

在这次会议上，人们系统的讨论 了脑力负荷的定义，理论和测量方法有关脑力负荷的研究也逐渐成为心理学家和人因工 程等领域的重要研究课题脑力负荷是与体力负荷相对应的一个术语，英文术语是 Mental Workload，也可称为心 理负荷、精神负荷、脑负荷、脑力负担等，表示人在工作中的心理压力目前，对脑力负 荷的定义没有严格同意的描述，以下几种是比较有代表性的模式脑力负荷是人们在工作时的信息处理速度，即决策速度和决策的困难程度 ○ 1 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，脑力负荷的测 ○ 2 量就是对这部分信息处理能力的测量 脑力负荷不仅与任务有关，也与个体有关，个体能力、工作动机、工作决策、工作 ○ 3 情绪以及工作者的状态等都是影响脑力负荷的因素 脑力负荷是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、 ○ 4 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是被使用情况的一个指标，并与人的闲置未 ○ 5 用的信息处理能力成反比，人的闲置未用的信息处理能力越大，脑力负荷越低，反之，人 的闲置未用的信息处理能力越小，脑力负荷则越大脑力负荷可以用两个因素概括表示； 一个是时间占有率，一个是信息处理强度。

时间占有率是指在给定的时间内，人的信息处 理系统为了完成给定的任务不得不工作的时间时间占有率越低，脑力负荷越轻；时间占 有率越高，脑力负荷越重信息处理强度是指在单位时间内需要处理的信息或处理信息的 复杂程度，信息处理强度越大，脑力负荷越重，反之则脑力负荷越轻 1.2 脑力负荷的测量方法 目前，用于脑力负荷的测量方法也是多种多样的，这些方法可归纳为三类：工作测量 法、生理测量法以及主观测量法，其中工作测量法又分为主任务测量法与副任务测量法 这里就以上几种方法展开说明1.21 主任务测量法 主任务测量法是把操作者在工作中的表现结果如：作业速度、作业时间、成绩错误率 等作为脑力负荷的指标，它反映操作人员努力的结果 1.22 副任务测量法 （也有人称次任务测量法） 这种方法是让操作者进行负荷作业 （称为主任务） 的同时再完成另一选定的作业 （称为副任务） ，操作者把主要精力放在主任务上，当他有多余的能力时，尽量做副任务， 通过副任务的表现来评估主任务的脑力负荷，这一方法是用来测定人的多余的或主任务尚 未用的能力，副任务的水平是操作者在完成主任务时剩余能力的一个反映指标 1.23 生理测量法 生理测量法是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的改变(目前研 究得较多的生理指标主要有 X 心率及其变异性，眨眼率，眼电图，脑电图，脑事件相关电 位 如 （P300） 、瞳孔变化、呼吸间期及呼吸变异性等。

由于生理指标的实时性和客观性，它是一 个评定脑力负荷的很好的指标 1.24 主观测量法 最简单也是最流行的关于脑力负荷评定的方法是主观测量法(在这种方法中，研究人员 要求操作人员判断并报道某一工作强加在他们身上的脑力负荷，其理论基础是操作者脑力 资源的占用与其能较精确报道的个人的努力程度是相关的( 用于脑力负荷评价的主观测量方 法很多，目前国外研究报道较多的主观评价方法主要有美国航空航天局开发的国家航空和 航天管理局任务负荷指标美国宇航局的作业负荷指数1.3 各种测量指标适宜性的比较 廖建桥、王文弼在研究工作时间对脑力负荷的影响中他们发现用时间占有率和主观测 量法测量脑力负荷的结果有明显差异，时间占有率表现出的高脑力负荷被试的主观报告却 不一定高，反而表现出一定的保守性，因而他们提出在没有客观指标的情况下，可使用主 观脑力负荷，但在有客观指标存在的情况下，使用客观指标更好些同时，他们也提出用 时间占有率来测量脑力负荷的两个主要问题，一是时间占有率对连续事件不敏感，二是时 间占有率对工作任务的困难程度有时不敏感，它只反应出工作困难的增加会导致需要的工 作时间的增加，而反应不出工作困难的增加会导致工作业绩的下降。

董明清，马瑞山的研究比较了脑力负荷主要测量方法 25 种评定指标的敏感性，结果表 明主任务绩效(主任务评定油主要反映主任务脑力负荷的变化附任务绩效虽可反映双任务 条件下完成主任务外的剩余工作能力，但附任务的存在对完成主任务有一定干扰，附任务 绩效的敏感性有待进一步研究生理指标心率(HR? 和心率变异性(HRVJ 与脑力负荷虽有一定 关系，但由于其受多种因素影响的特点并不能可靠地反映脑力负荷的变化，只能作为与脑 力负荷相关的一个指标来应用生理指标呼吸率及其变异性(RR 及 RRVJ 中，RR 通常随脑力 负荷增加而增快，RRV 与脑力负荷的关系还不确定 2 脑力疲劳的研究与分析 随着人类生产现代化的进程，人的脑力劳动强度日趋加剧其中有一些特殊的劳动如: 飞机的驾驶、机动车的驾驶、某些仪表的监控等等诸如此类需要精确操作的活动，这些劳 动对人的反应速度和思维能力有特殊要求，在脑力疲劳状态卜进行相应活动容易造成操作 事故人们一直试图对脑力疲劳进行评价，但是由于不同人的个体差异性和研究脑力疲劳 的实验方法较复杂以及实验精度难以保证等因素的限制，所以至今还没有一套有普遍意义和实际应用脑力疲劳测评体系。

目前对人的脑力疲劳评测出现了种类繁多的方法，这些方 法从评测角度和技术手段上有很大差异 2.1 脑力疲劳模型的构建脑力疲劳主要表现为头脑昏沉，注意力不易集中，思考困难，健忘，欲望降低，工作 绩效卜降且易出差错等为了准确把握和理解脑力疲劳的概念应在四个层面上加以考虑 首先从工作绩效的表现，或操作层面讲，脑力疲劳会导致工作绩效的降低，操作水平的卜 降第二从心理层面上讲，个体具有明显的主观疲劳感，表现为缺乏动机，头脑昏沉等 第三从生理层面讲，个体的内稳态系统遭到破坏，产生多种不良生理表现，注意力不易集 中，思考困难，健忘第四个层面就是抛开脑力疲劳的各种外在的、心理的表现，直接去探 究脑力疲劳的发生机制在脑力疲劳的研究中，尽管前人已进行了多年的探索，但离彻底 揭示脑力疲劳的发生机理还很遥远，目前的研究多局限于脑力疲劳前三个层面的研究脑 力疲劳研究最大的难点之一就是脑力疲劳模型的建立现拟采用睡眠剥夺((sleep deprivation,SD)的方法来建立脑力疲劳的模型一方面 SD 对人体造成的负性影响与脑力疲 劳有多种相似之处，都会导致操作水平降低，警觉性卜降;另一方面对 SD 的可控制性明显 提高，剥夺时问可长可短;第三，SD 比较安全，能以正常人为研究对象，且不至于对人体 生理、心理机能造成不可逆的创伤。

尽管从严格意义上讲，不能将脑力疲劳与 SD 所导致 的人体生理、心理机能的负性状态划等号，可后者作为前者的一种特例还是可以为人们所 接受的 2.2 脑力疲劳的评测方法 脑力疲劳的成因是多种多样的，表现形式也不尽相同，但总的来说都表现出头脑昏沉， 注意力不易集中，思考困难，欲望下降，工作绩效降低等症状因此，对脑力疲劳现象所 进行的观察研究，其评测方法必须是多维的评测方法区分为两大类:主观评测法和客观评 测法 2.21 主观评测法 对脑力疲劳的主观评测主要是通过问卷凋查的形式来进行的这种方式能够提供关于 脑力疲劳的多种信息，如脑力疲劳出现的时问、造成疲劳的原因和主观上的不舒适感觉等 实际上有很多关于脑力疲劳的研究就是通过问卷调查的方式来进行的，如飞行疲劳的评测 主观评测法不仅可以应用于疲劳的评测，还可以用于情绪情感，脑力负荷等多种心理表现 的评测根据评测是由被试本人做出，还是由他人做出，主观评测法又可分为主观自评和 主观他评平常应用最多的仍然是主观自评的方法主观他评多采用人面部的视频图像来 进行评估实验员根据被试的特点，例如而部表情、缓慢的眼睑闭合、和举比(如擦拭、打 哈欠和点头)估计出被试的困倦水平。

曾有人使用驾驶员面部的视频摄像，并配合即时的生 理测量来进行研究由于种种原因的限制，在实验中加入“面部表情评测”的研究鲜见 尽管主观评测法具有评分主观、评分标准不易统一、受记忆及其它个人能力的影响，甚至 还存在有被试故意隐瞒真实感受、猜测题目含义、迎合主试期望等多种缺点但由于这种 评测方法操作简单、直接、费用低廉、加之对任务完成无干扰、易被接受等优点，它仍是 一种被广为采用的评测脑力疲劳的方法有研究曾对 8 名被试者在 63 h 完全 SD 条件卜的 元认知能力变化进行了全程监测，结果表明，个体自我监控的元认知能力是一种相对独立 的能力，不超过 63 h 的 SD 时问内，基本上是没有受到损害的，但更长的时问则不得而知 因此，在实际的脑力疲劳评测工作中仅用主观评测法是不够的，还需有客观的评测方法予 以支持 2.22 客观计侧法 所谓客观评测法是指借助于仪器、设备等辅助工具记录人体行为、生理、生化方面的 某些指标的变化并进行评测的方法这些指标是客观的，不以观察者的个人喜好、经验而发生变化，因而这种方法被称之为客观评测法根据对脑力疲劳客观评测的层面不同，可 将客观评测法区分为:①心理学、行为学指标评测法;②生理学指标评测法;③生化指标评测 法。

心理学、行为学指标评测法用于评测脑力疲劳的心理学、行为学指标评测法主要是指 采用心理运动测验和心理测验方法对脑力疲劳所进行的评测心理运动测验可以测量人的 知觉、认知解释和运动反应这些测验包括模拟驾驶、打字和反应时测验等 生理学指标评测法关于脑力疲劳，还有一个隐含的假设，即认为脑力疲劳是中枢性质 的，影响全身的因此脑力疲劳的生理学指标主要是一些电生理指标，如脑电图、眼电图、 心电图、事件相关电位等其中研究最多，影响最大的目前仍是月 u 电图 生化指标评测法在脑力疲劳的评测中，前人还做过一些关于睡眠激素或多肤的研究， 但在对这方面的文献进行总结时发现，关于睡眠所需要的化学指标方面，就目前而言，尚 无一致的结论，实验结果也各不相同生化指标用于评测脑力疲劳在很多场合卜是不合适 的但随着技术的进步，情况可能会发生一些改变，因为现在已经有人发明出厂能够分析 血液成 分的敏感性微光谱仪，使用时只需在耳垂上放置一个感受器即可，这一技术的出现很可能 会使疲劳评测生化方法在不久的将来变得切实可行 3.展望关于脑力疲劳的主观评测方法具有操作简单、直接、费用低廉、对任务完成无干扰等 优点但主观评测法尤论从理论上，还是从实际操作上，都存在一定的缺陷。

从理论上讲， 当人处于脑力疲劳状态时，人对自身状态的自我监控能力是否仍然能够保持完整，是值得 进一步探讨的在实际操作过程中，可能会出现被试故意隐瞒自己真实感受，随意涂鸦， 迎合主试意图等现象因此，尽管有文献认为主观评测具有一定的参考价值，但在实际的 研究中主观评测法仍然不宜单独使用，还必须有其它客观。