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数字化界面设计方法与时间压力对失误的影响

作　者: 董晓璐
导　师: 李志忠
学　校: 清华大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 生态界面设计时间压力人的失误人机交互
分类号: TP11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 68次
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内容摘要

数字化系统有利于大量复杂信息的处理,在越来越多的领域中得到应用。新技术在提高系统的效率和能力、解决许多传统安全问题的同时,也带来了人机交互方式的革命性变化,由此带来了新的安全问题,并可能和传统的绩效影响因素(如工作条件、时间压力、组织等)产生交互作用。随着数字化技术的引入,在核电站之类的复杂安全关键系统中,人机交互界面的设计成为一个备受关注的问题。同时,由于人的失误往往是导致事故的主要因素,如何设计可容错、支持失误恢复的系统,以避免事故的发生,也是一个重要的问题。本论文选取了界面设计方法与时间压力两个因素,研究在不同时间压力下,界面设计方法对操作时间、错误率、失误恢复过程、情境意识与主观负荷的影响。时间压力分为高、低两个水平。界面设计方法上,一是比较了生态界面设计与传统设计方法的差异;二是比较了增加适应性特征(高适应性)与无此特征的生态界面设计(低适应性)的差异。通过对计算机化应急操作规程的实验研究,分析这些因素的影响以及可能存在的交互效应。实验结果显示,时间压力与界面设计方法会对人的绩效、情境意识等产生影响,同时两因素存在交互效应。结果表明了时间压力的显著影响,生态界面设计的优势,以及增加适应性的优缺点。研究表明,在复杂系统的界面设计中需要考虑压力的影响,并慎重处理适应性的界面特征。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章引言  8-10
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 研究内容  9-10
第2章文献综述  10-36
  2.1 人的可靠性  10-14
    2.1.1 人的失误与人的可靠性  10-11
    2.1.2 人的失误分类方法  11-12
    2.1.3 人的可靠性分析方法  12-13
    2.1.4 人的可靠性影响因素  13-14
  2.2 如何处理失误  14-18
    2.2.1 关于失误恢复的理论  15-16
    2.2.2 失误与人机交互  16-18
  2.3 复杂系统中的人机交互  18-25
    2.3.1 新变化与新问题  19-20
    2.3.2 适应性系统  20
    2.3.3 主控制室人机交互界面设计原则  20-22
    2.3.4 核电站计算机化操作系统  22-25
  2.4 界面设计与视觉呈现  25-32
    2.4.1 生态界面设计  25-28
    2.4.2 复杂信息视觉呈现的研究  28-32
  2.5 压力  32-36
    2.5.1 压力的影响  32-33
    2.5.2 压力下的决策  33-36
第3章研究框架  36-40
  3.1 界面设计、时间压力与失误恢复  38-39
  3.2 实验假设  39-40
    3.2.1 界面设计方法  39
    3.2.2 时间压力  39
    3.2.3 界面设计方法与时间压力  39-40
第4章研究方法  40-64
  4.1 实验设计  40-42
    4.1.1 实验Ⅰ  41
    4.1.2 实验Ⅱ  41-42
  4.2 实验任务  42-43
  4.3 界面设计  43-51
    4.3.1 实验任务工作域分析  44-46
    4.3.2 实验生态界面设计  46-49
    4.3.3 传统界面设计与增加适应性的 EID  49-51
  4.4 时间压力  51-52
    4.4.1 任务时间估计  51-52
    4.4.2 预实验结果与时间压力  52
  4.5 因变量测量  52-58
    4.5.1 时间  52-53
    4.5.2 错误率  53
    4.5.3 失误恢复相关量  53-54
    4.5.4 情境意识测量  54-57
    4.5.5 主观负荷  57-58
  4.6 参试者与实验流程  58-59
  4.7 实验平台  59-64
第5章结果与讨论  64-92
  5.1 实验Ⅰ数据分析  64-74
    5.1.1 时间  64-66
    5.1.2 错误率  66-67
    5.1.3 失误恢复  67-71
    5.1.4 情境意识  71-73
    5.1.5 主观负荷  73-74
  5.2 实验Ⅰ总结  74-76
  5.3 实验Ⅱ数据分析  76-88
    5.3.1 时间  77-80
    5.3.2 错误率  80-81
    5.3.3 失误恢复  81-85
    5.3.4 情境意识  85-87
    5.3.5 主观负荷  87-88
  5.4 实验Ⅱ总结  88-92
第6章结论  92-94
  6.1 研究结论  92
  6.2 论文的主要工作  92-93
  6.3 研究的局限及展望  93-94
参考文献  94-100
致谢  100-102
附录A 实验任务设计  102-107
  A.1 一回路小破口失水事故（小 LOCA）  103-104
  A.2 蒸汽发生器传热管破裂事故（SGTR）  104-105
  A.3 蒸汽管道破裂事故（SLB）  105
  A.4 误安注  105-107
附录B 任务时间估计  107-109
附录C 随机测试问卷  109-110
附录D 实验知情同意书  110-112
附录E 数据分析  112-130
  E.1 描述性统计分析  112-118
  E.2 实验Ⅰ数据分析  118-124
  E.3 实验Ⅱ数据分析  124-130
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  130

数字化界面设计方法与时间压力对失误的影响

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