应用人体工程学外文翻译资料

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应用人体工程学

概要

在这篇论文中，我们讨论Neville·Stanton挑战自己，他的研究同事，博士生，许多合作者和贡献者，和整个工程学,确定这意味着什么“一致的标准方法如何描述和报告。“只有这样，我们才能宣称人体工程学中的一种方法是否有效。”鉴于他既是职业心理学家，也是一名人体工程学家，他一直关注人体工程学方法的信度和效度问题也就不足为奇了。在职业心理学中，心理测量学和人员选择方法有望表现出可接受的可靠性水平，但这仍然是一种不利于人体工程经济学的期望。Neville的工作有助于提出这个问题，并提供了可用于批判性地评估我们所使用的方法的方法。我们认为，尽管他做了开创性的工作，但人体工程学界仍有很多工作要做来解决他长期以来争论的情况。

关键词：方法；可靠性；效度；代价；好处

1.介绍

谈论人体工程学方法就是问，“人体工程学家在做什么？”Theberge和Noumann（2010）所指出的那样，人体工程学从业者在客户复杂的政治环境中导航；主张将人体工程学作为解决客户面临的问题的一种手段，寻求获得足够的客户特征，收集信息，提供分析，并为客户提供可行的解决方案，以帮助解决问题。人体工程学是一种通过既适用于知识体系和情境的方法来应用与情境相关的科学知识体系的问题。人体工程学所依据的知识体系将通过“组织工作”（即特定人员在他们工作的特定组织中所做什么）和研究方法的结合来实现。本文对后者表示关注，但值得注意的是，“组织工作”（以及进入组织的挑战）在如何使用这些方法方面发挥了重要作用。然而，人们可以期望这些方法本身应该足够健壮，从而能够为客户问题提供良好支持的解决方案。

如果人体工程学是一个“通过方法表达的科学主体”，那么我们对方法的质量和我们使用的基础科学一样重要。为了反思这一点，我们可以将Long和Dowell（1989）应用的三方区别应用于人机交互的研究（我们假设这是人体工程学的一个分支学科）。其区别在于进行研究和设计的工艺；指定和制造事物的工程实践；发展和测试理论的应用科学。从讨论人体工程学从业者面临的挑战，人们可能会觉得我们的纪律表现为一个工艺，其中经验丰富的从业者找到一种方法通过与客户合作的挑战更好地理解“组织工作”，在限制的时间、资源、成本、访问等。客户强加的。然而，除非我们有适合达到目的的方法，否则“这是hellip;hellip;公平地问hellip;hellip;人体工程学家是否没有达到他们所宣称的科学诚信标准。这一点在Stanton等人的序言中得到了阐述。（2004）：“hellip;hellip;虽然人类因素和人体工程学文献中充满了对方法的参考，但对于这些方法的描述和报道却很少有一致的标准。最近，他说，“我关心的是这个问题[的有效性和可靠性人体工程学方法]甚至必须被问及，因为它说明了很多关于HFE学科的地位。如果，作为一个职业，我们说我们不知道这四种方法是可靠和有效的，那么为什么有人要重视我们呢？”

Neville呼吁“对这些方法如何描述和报告有一致的标准”，这可能意味着确保在应用一种方法时能够清楚地描述所遵循的步骤，以确保所有从业者在相似的环境下使用它来产生类似的结果。理解我们的学科方法的第一步是整理人类因素和人体工程学所采用的许多方法，提供它们的应用的例子，并讨论它们的优缺点。这就是他的方法手册背后的目的，但在更深的层次上，Neville一直关心鼓励人类工程学家思考它实际上意味着什么应用一种方法，这不仅仅是简单地遵循食谱“烹饪书”，因为一个遵循步骤的人，需要考虑的是适合的问题和应用的问题是“科学主体”的方法。一个人可以正确地应用一种方法，但在一种情况下使用它，或者解决一个完全不合适的研究问题。

在更详细地探讨这些观点之前，我们认为提供一个描述Neville职业生涯的广泛工作的概述可能是有用的。表1提供了他所工作的各种领域、理论和方法的观点。这概述了他广泛的出版物（几百篇论文和超过3万篇引用），并暗示了他所工作的广泛领域。当然，这并不是详尽的，也没有显示出他的思想在职业生涯中如何发生的变化。然而，它说明了社会技术和系统思维的中心地位在各个领域和他试图平衡个人认知和决策（经常发展拉斯穆森和尼瑟的想法）的理解这不同于系统级认知（尤其是分布式情况意识的理论）。研究领域和理论的发展需要丰富多样的方法选择（其中许多是由Neville和他的合作者开发的）。表1提供了这些方法的一个示例。在表1的最后一行中，我们指出了验证人体工程学方法的工作。这是两个主要阶段（在21世纪初的一个小差距中，他对人体工程学界不愿参与他的呼吁感到愤怒，以及最近否定他的立场感到愤怒）。

2.正确地使用分层任务分析

当博士生一起在阿斯顿的应用心理学部门时，由Stanton和贝伯由罗伯·斯塔默斯指导。罗伯是层次任务分析(HTA)的开发人员之一，这是人体工程学家的主要方法,特别是在英国，它长期以来是一个事实上的标准。

对于那些不熟悉该方法的人，HTA遵循了Miller, Galanter and Pribram 的认知心理学教科书中提出的原则(Miller等人，1960年)。这将认知视为目标导向的活动，在这些活动中，高级目标被分解为子目标，直到能够执行一个可以被测试以检查子目标是否已经实现的行动（即，使用测试-操作-测试-退出方案）。通过这种方式，生成了一个从目标到低级子目标的层次结构，其中一些这些低级子目标可以通过执行动作或任务来实现。

正如HTA的经验丰富的从业者所知道的那样，生成“层次结构”是微不足道的（当然，决定在层次结构中将给定的“子目标”放在哪里的挑战可能需要一些努力，在提出一个合理的版本之前，将对层次结构进行多次修订）。我们都与Neville在一些项目中使用HTA作为与主题专家的半结构化访谈的基础。他在从目标到子目标的层次结构中安排便利贴的方法直观上具有吸引力，使中小企业不仅能参与其工作的讨论，而且能构建从中引出知识的结构。通过关注精心挑选和具有代表性的目标集，这样的访谈可以在几个小时内完成。但这个层次结构并不是HTA的“结果”。重要的是“计划”的定义（它代表中小企业决定何时采取行动、何时寻求更多信息、何时接受过程的结果、何时质疑过程等）。

HTA产生的“分析”是在计划的定义和表述中。在HTA的早期版本中，计划通常采用带有可进行分支的决策节点的流程图的形式，例如，当决定是否满足一个条件时。在Stanton和Young(1999b)中，这些流程图被一个布尔逻辑所取代，从而简化了表示。其他作者也使用了一种生产规则的形式，i。e.,如果条件X，则执行动作Yrsquo;（谢泼德，2001）。关键的一点是，无论如何提出这些计划，这些计划都提供了主题专家(SMEs)根据其经营条件理解其工作的逻辑。在一天的时间里，我们可以从中小企业，告知分析师对工作的某些方面的理解和欣赏。重复这个过程，更多的中小企业或更多的工作相关的“目标”，可以扩展这一理解。但应用HTA的方法只是一种手段的理解“组织工作”，仍然存在的挑战提炼这个理解的方式可以传达给经理、工程师、工人、设计师和其他利益相关者(而不仅仅是记录过程和呈现难以阅读的HTA图表)。

我们顺便注意到，HTA 中的计划定义尚未前进到它应该做的程度；确实，似乎有一个当代对使用 HTA 的厌恶，通常是基于它需要“太长时间”，或者层次结构太大而无法阅读。在两者都很重要，这意味着对如何应用该方法的误解更重要的是，该方法旨在产生什么。相反对一些声称 HTA 只能反映“一种最佳方式”的工作方式，HTA 能够捕捉不同的策略通过计划所代表的启发式方法。的确，在熟练的从业者的手中，不断寻找多种这些启发式的版本，例如，询问如果一个或SME 执行任务所需的更多条件不是展示。然而，仍然存在一个问题，即 HTA 的“艺术”如何学习和发展。为此，应用这种方法需要技巧和经验。

3.要进行错误识别的任务分析

Neville关于方法可靠性的工作可能源于TAFEI 的发展（Baber 和 Stanton，2002；Stanton 和 Baber，1996 年、2002 年、2005 年）。 在这里，我们试图创建一种允许预测与产品和系统交互时的人为错误，称为错误识别任务分析（TAFEI）。 在某种程度上，这花费了HTA（作为人类活动的描述）并将其映射到该人正在使用的机器的描述。

Kirwan（1998）对TAFEI进行了很好的总结，他指出，这是“hellip;hellip;一种基于国家空间图的方法，描述

用户与设备在过渡（输入输出）框方面的交互（非马尔可夫式：定性）。对于特定的任务，开发转换箱网络，然后检查以确定可能发生哪些非法转换，如跳过任务元素、序列错误等。TAFEI的哲学是“启示”(由Gibson，1979提出)，即这个错误是设计的系统提供（允许）操作员做的功能，而不是系统的设计方式hellip;hellip;考虑到一个非常大的“问题空间”，[基于提供的方法]试图做的是考虑为什么会发生这样的人类行为，为此类行为建立理由。这种方法不同于

大多数人的认为，它会寻找可能的行动，然后试图建立潜在的意图（无论是否错误）hellip;hellip;”

TAFEI 假设交互过程通过一系列产品状态的变化，每个状态都提供了可能性动作（即产品正在“等待”一个动作）。 在某些情况下，可能的行动将导致理想的（或“合法的”）状态，但在其他情况下，可能的行动将导致不良（或“非法”）状态。 在这个方法，一个状态的可取性是根据总体目标来定义的用户所追求的。 TAFEI 已被用于多个领域（Alferez-Padron 等人，2017 年；Barajas-Bustillos 等人，2019 年；Cervan tes-Solis 和 Baber，2017 年；Crawford 等人，2001 年；Karami 等人，2020 年；匡等人，2009； Mohammadian 等人，2012 年； 徐和翟，2020）但是这不是本文的重点。 相反，在开发 TAFEI 时，我们开始对它的效果感兴趣。 所以，最初的问题是TAFEI 的预测效度有多好？

4.对人体工程学方法的评价标准

在回答我们在最后一节结束的问题之前，我们需要给出“预测效度”概念的一些背景。鉴于Neville是一名特许职业心理学家他认为，在人体工程学中使用的方法应该使用适用于心理测量测试的相同标准来进行评估，这也就不足为奇了。从这个角度来看，如果一个测试测量了它声称的测量量，那么它是有效的。撇开这个断言的同义词不谈，如果自变量（即正在研究的内容）和因变量（即正在测量的内容）之间有明显的关系，那么检验将具有“内部”效度。在某种程度上，这仅仅意味着该方法应该测量研究对象，而不是其他现象(例如智商测试应该衡量的是智力，而不是记忆、训练或文化经验)。在另一个层面上，对于像人体工程学这样的应用学科，这就提出了如何收集和分析证据的基本问题（特别是在远离实验室受控条件的工作环境场所）。

在Stanton最初探索方法平行的平行活动中，Kirwan（1998）提出了如何评估应用于人类可靠性分析(HRA)和人类误差识别(HEI)的方法。对于Kirwan来说，评价标准与分析人员应用这些方法的方式有关，例如至于这些方法与特定理论的一致性程度（例如，有一个关于人类行为的综合理论吗？，该方法是由人类表现模型提供的吗？），他们如何充分地捕获了有问题的领域（方法将如何捕获外部错误模式或性能塑造因素），方法如何与所使用他们的组织相关(在其感知的有效性、可接受性、文档性和应用它所需的资源方面，例如努力，专业知识，时间)。Kirwan（1998）也对分析师之间的一致性问题很感兴趣，正是Stanton的工作已经扩展到考虑了许多关于分析师内部和分析师内部可靠性的人体工程学方法。

同时效度的定义可以来自三角测量（上面讨论的）或来自从业者的经验。正如我们在一开始所指出的，从业者可能有最喜欢的方法。支持一种方法的一个标准可能是，它在过去已经产生了有用的数据，可能会做出令人信服的预测，或者可能会捕捉到活动的一个关键方面。然而，以这种方式依赖经验仍然存在一个问题，因为缺乏系统的比较或评估意味着方法的选择只是一个偶然的问题。此外，支持某种方法的第二个标准同样可能是接触和培训的问题；一种是使用那些接受过培训的方法。这可能意味着方法的“工具箱”反映了接受培训的机会。这也可能意味着从业者不能选择一种“适合”工作上下文，但使用手头内容的方法。

4.1.评价各项方法的预测效度

为了回到TAFEI的预测效度问题，一篇早期的论文将使用TAFEI和夏尔巴人的人类错误预测与“地面真相”进行了比较（巴贝尔和Stanton，1996年）。在本研究中，地面真相是当一组参与者执行一项任务时观察到的一组错误。本研究将误差预测方法应用于某项活动。随后，参与者被要求执行该活动，并记录他们的行为和错误。如果一个错误被预测并在至少一次试验中被观察到，我们可以声称错误预测是正确的。另一方面，如果这些方法预测了一个没有被观察到的错误，这可能表明该预测是错误的（至少就被观察到的参与者队列而言）。进一步利用这一假设，我们可以应用信号检测理论(SDT)来定义一个混淆矩阵，将观察误差与预测误差进行比较。SDT的一个来源来自Neville的过程控制室警报的人体工程学博士，他感兴趣的是人们对给他们的警报的可靠性。这导致了他的警报发起行动理论（Stanton，1994年），因为在他研究的过程控制行业，许多警报是咨询性的，不需要响应。

对于人体工程学方法的可靠性，挑战在于定义“命中”和“假警报”：太少的“命中”和方法将对可能的错误不敏感，但太多的“假警报”和方法将不可靠。为了计算SDT度量，我们需要定义“正确的拒绝”和“遗漏”。在这种情况下，当没有预测到观察到的错误时，就会发生丢失。然而，在“正确的拒绝”的定义中有一个潜在的问题。简单地说，一个人怎么能知道所有那些可能没有发生的错误呢？对于回顾性应用的分析（如在事故或事件分析方法中，挑战是识别根本原因或估计给定事件的概率），这不是一个问题。对于前瞻性应用的分析（预测错误发生的可能性），挑战是定义可能的错误的空间，然后检查该空间以识别可能的错误。

就像Neville的工作中通常出现的情况一样，他寻求了对这一困境的一种务实的

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