工程心理学与人的作业（原书第4版）（全世界使用最广泛的工程心理学教材，不可超越的唯一经典，中国工程心理学泰斗张侃教授领衔翻译）

　　虽然这已经是本书的第4版了，但是我们始终强调认知与实验心理学及人的操作研究中大量优秀的成果与人机系统设计之间仍存在的差距。很多人机系统并不像我们希望的那样好，这都是因为其机器部分对人提出了一些与人的行为不相容的要求。这些问题涉及人的注意、感知、思维、记忆、决策和行动，在这些方面，都有很多不符合人干事或者进行信息加工的特征。过去60年，已经有了众多对人类操作和信息加工进行理解与建模的研究成果。我们的目标就在于展示这些理论研究成果如何已经或可以用于人机交互的改进。
　　虽然，在做系统设计中碰到难题的工程师可以明显地或者提示性地从本书中找到一些解决之道或者指导性意见，我们并不试图将本书写成一本人因工程学手册。这类手册提供的材料更多地只是通过系统展示指导性理论和实际应用而使得读者学会如何使用这些知识。我们则是完全从心理学的角度，依照人的信息加工，组织本书的结构和材料。各章的次序总体按照人对信息进行加工的过程，从感觉，经过脑的加工，到动作发生，而不是按照系统的要件或者工程设计的概念，如显示器、照明、控制器、计算机和键盘那样一种结构。更需要说明的是，本书所提供的一些系统设计的原则都是基于理论和实验室研究的结果，并非都在实际的系统设计中经过实践的检验。
　　我们坚信，对于基础理论的良好把握是发展好的、具体的人因学设计原则的坚实基础。我们觉得本书的读者面可以很广，包括：①心理学专业的学生，他们将认识到他们可能在别的课程中也要学到的心理学理论与现实世界千丝万缕的关系；②工科学生，他们正在学习设计和构建与人交互的机器，通过学习本课程，他们将不仅看到人类的局限性——只是人因工程学的出发点，还将学到这些局限性背后的人的操作和信息加工的理论原则；③工程心理学、人的操作和人因工程学的实践者，他们将了解在人因学原则和心理学理论之间的必然联系，并将其用于系统的设计。
　　本书的12章涵盖人类操作要素的广泛内容。第1章是导论，将工程心理学置于人因学和系统设计的宽泛框架之中。第2～8章，专门谈知觉、注意、认知（含空间认知和言语认知）、记忆、学习和决策，着重认知心理学这些领域的潜在应用。第9章和第10章涵盖控制行动的选择和执行、人误和时间共享。第11章涵盖了3个比较整合性的概念，工作负荷、应激和个体差异，相当多内容是从崭新的神经人因学的角度来看问题。第12章讨论人与自动化的交互作用。后一章是一个简短的尾声，突出一些贯穿前面各章的一些关键问题。
　　虽然这12章是互相关联的（正如人的信息加工的重要阶段），我们还特别提供了一种结构，即使按照具体上课的需要舍去某些章节，依然可以使整个课程保持完整性。譬如，如果开始应用认知心理学课程，可以选择第1~8章和第10章；如果更着重于工科的应用性，可以选择第1章、第2章、第4章、第5章、第9章、第10章、第11章、第12章和结语部分。
　　本版新增加的内容
　　与第3版相比，有如下更新：
　　增加了两位合著者，他们是雷杰?帕拉休拉曼（Raja Parasuraman）和西蒙?班伯里（Simon Banbury）。
　　大幅度增加了与医疗和健康应用相关的参考资料。
　　大幅度增加了与老年群体认知相关的参考资料。
　　更加强调了可读性与日常生活的案例。
　　增加了48幅新的图。
　　增加了很多研究成果的引用。
　　除了在合适的位置辅以实验和研究的结果以外，我们还做了一些改变，使本版完全不同于第3版。，主要的改变是，新增加了神经人因学的内容，并与应激、工作负荷和个体差异的材料进行了整合。第二，我们彻底修改了与空间认知、决策、自动化和多项任务有关的各章。在多项任务部分，我们专门增加了对管理的干扰和对驾驶的干扰一节，因为这两个领域有大量的将工程心理学的理论应用于解决社会实际问题的样例。为了适应这些增改，我们大幅度地删除了与手动控制和流程控制的复杂材料。第三，我们通篇增加了大量老年群体信息加工变化的例子，使得本书更适合大众的阅读。第四，如前所提及，我们团队增加两位优秀的合作者，雷杰?帕拉休拉曼在自动化和神经人因学，西蒙?班伯里在认知、记忆和听觉信息加工方面的专长为本书增色不少。第五，随着这些优秀人士的加盟，我们增加了很多进入人类第三个千年的的工程心理学参考资料，包含近1 000篇新文献，约为全部文献的50%。
　　各章的改进
　　第2章
　　增加了模糊信号检测论的新的一节。
　　增加了与实验室内外关于警觉的一节。
　　第3章
　　对于选择性视觉注意和眼动的新的表达。
　　关于簇团的新的一节，并延申到后来的地图簇团。
　　与工作场所和学校的噪声干扰有关的新材料。
　　第4章
　　增加了直接知觉与间接知觉一小节。
　　增加了论三维视图中的错觉一小节。
　　增加了立体显示器一小节。
　　第5章
　　本章与第3版相比已经彻底重写和重新组织，新的章名是空间认知、导航和手动控制。这一章整合了原第3章中手动控制的材料并删除了很多技术细节。新的这一章包含：
　　空间认知表征与参照系转换新的两个小节。
　　空间转换计算模型新的一节。
　　应用于二维地图和三维地图设计的新的一节。
　　环境设计新的一节。
　　视觉动量重要显示原则新的一节。
　　扩充了视觉环境一节，添加了增强虚拟现实及虚拟现实和增加虚拟现实中的问题部分。
　　第6章
　　增加了声音和声标一小节。
　　第7章
　　增加日常生活记忆一节。
　　增加前瞻记忆一小节。
　　增加团体工作中的记忆迁移一小节。
　　将情境意识部分由原来的2页扩充到6页（指英文原文）。
　　第8章
　　对决策部分做了大幅度重写，包括很多关于丢失厌烦、决策疲劳和“直觉决策”的研究发现。除此之外我们还：
　　增加了决策中的努力和元认知角色的两节。
　　增加了经验和专业知识的作用一节。
　　第9章
　　本章在谈及行动的选择时整合了以前老版本中其他章节中的人为失误的内容。删除了关于反应时各个阶段的详细材料。
　　第10章
　　这是大幅度改写的一章，现在集中重点放在多任务上，包括：
　　增加多样性的计算模型一小节。
　　增加执行控制一小节。
　　增加干扰管理一小节。
　　增加分心驾驶一节，突出驾驶时使用手机的资源问题和解决方式。
　　增加了4页的（英文原文）执行多任务时个体差异一节，集中在能力差异、专长差异和年龄差异。
　　第11章
　　从认知和神经人因学的角度看脑力工作负荷、应激和个体差异。尽管含有过去版本中有关脑力工作负荷与应激的内容，本章是完全新写的，特别是现在包含：
　　增加新一节专门描述了神经人因学方法，即结合人类神经生理学的人因学。
　　极大地将神经人因学方法拓展到工作负荷的测量。
　　增加了个体差异一节，包括工作记忆和执行控制的个体差异、分子遗传学上的个体差异及其与认知差异的关系、残疾导致的个体差异，并注意涌现的有关脑机接口的研究。
　　第12章
　　关于自动化。本章中总体移除了流程控制，相关内容散在其他有关章节中。与此对应的是，本章着重在人与自动化的交互作用，这一部分的分量从前一版本的12页加倍扩充到27页（英文）。具体包括：
　　与事故和故障有关的自动化问题。
　　自动化的层次和阶段。
　　自动化的复杂性问题。
　　对自动化状态和行为的反馈。
　　对自动化的信任与依赖。
　　为人与自动化交互的设计：礼仪方面。
　　结语
　　结语很短，以整合本书的核心和多次重现的关键内容作为尾声。
　　致谢
　　无论写哪本教材，作者必然会欠很多的人情。很多同仁阅读过本书的不同篇章并给予很多建议，还有的人基于过去的版本给了很多反馈，或者是激发了我们的思考。我们对过去的两版也心存感激，显然本版继续保留了原版中核心的内容。本版的作者还对过去无数使用过本书前几版的学生表示感谢，他们根据使用本书的经历所提出的反馈非常宝贵。
　　克里斯托弗 D. 威肯斯希望对四位激发他对工程心理学产生兴趣的人表示感谢。他的父亲Delos Wickens激发了他早年对实验心理学的兴趣；Dick Pew引导他走上工程心理和人的操作的学术研究之路：已故的Stanley Roscoe指出了好的研究应用于系统设计的重要性；Emanuel Donchin始终强调坚实的理论基础和实证研究的重要性。
　　贾斯廷 G. 霍兰兹希望感谢很多位多伦多的加拿大国防研究与发展部人类系统分部的众多同事，他们与其经常讨论本书的各类问题。他特别要感谢Linda Bossi，正是她看到了“宏伟蓝图”并支持他的这番努力。他还要感谢Stewart Harrison，为其核实了很多参考资料。后，他要感谢其家庭成员，特别是夫人Cindy，在他撰写此书过程中表达的宽容。
　　西蒙?班伯里希望感谢Chunyun Ma、Patrick Bickertong和Erica Elderhorst对文献搜索的帮助和Sebastien Tremblay对工作记忆和听觉注意章节的睿智审阅。还要感谢夫人Jennifer和女儿Tess与Charlotte的支持。
　　雷杰?帕拉休拉曼希望感谢他在乔治梅森大学的各位同仁、博士后和研究生，正是他们多次研讨了与注意、自动化和神经人因学的有关话题。他还要感谢夫人和在乔治梅森的同事Carryl Baldwin。

　　克里斯托弗 D. 威肯斯（Christopher D. Wickens）
　　贾斯廷 G. 霍兰兹（Justin G. Hollands）
　　西蒙?班伯里（Simon Banbury）
　　雷杰?帕拉休拉曼（Raja Parasuraman）

本书是当今西方使用广、影响大的一本工程心理学教科书，由美国专家所著。主要讲述工程设计、使用过程中人—机交互的心理因素，意在从心理的角度关注并改善人类作业的绩效。前半部分论及知觉、注意、空间言词认知、记忆、学习与决策，强调认知心理学这些领域的潜在应用；后半部分具体涉及行动选择、时间分配、差错与应激。全书所包括的有关信息加工系统的人的力量与局限性及其对系统设计的关系的知识，对全世界的人都是普遍适用的。

这是一部有代表性的工程心理学名著，它具有以下主要特点：（1）以人的认知信息加工心理学为基础，系统阐述与工程技术设计有关的心理学问题，是一部理论性强、与技术设计联系密切的工程心理学著作。不论已具有心理学基础知识的读者，还是已掌握工程技术设计知识的读者，都能从本书中得到启示。（2）本书引用了大量的工程心理学的实验结果，立论依据充足，科学性强。书中引用的大量文献可为读者进一步深入钻研工程心理学引线指路。（3）本书内容新颖，引用的文献大多反映近10年来美国工程心理学界的研究成果，可从阅读本书中了解当代美国工程心理学研究的发展趋势。

本书分13章，内容涉及人的作业的广泛范围。第1章导论中，工程心理学被放在较广泛的人类因素和系统设计的框架中。第2章至第8章，涉及知觉、注意、空间与言词认知、记忆、学习和决策，强调认知心理学这些领域的潜在应用。第9章至第12章，包括行动的选择与执行、时间分配、差错与紧张，因而所涉及的范围与工程领域有更多传统上的联系。后是第13章，讲的是系统发展方向，探讨过程控制、复杂系统和自动化。这一章表明前面各章所解释的原则将日益显示出对特定应用领域的重要性。

克里斯托弗 D. 威肯斯

（Christopher D. Wickens）

伊利诺伊大学心理系荣誉退休教授，科罗拉多大学心理系兼职教授，科罗拉多州博尔德市阿里昂科技公司（AlionSciences Company）高级研究员。30年来，他在伊利诺伊大学讲授工程和实验心理学、人因工程和航空心理学课程，指导了38位博士，并担任航空心理学/人因学领域的学科带头人长达20年。曾因其出色的本科教学获得心理学国际荣誉学会奖（Psi-Chi award），因在人因学专业人才培训方面的杰出贡献获得美国人因工程学会颁发的保罗·费茨奖（Paul M Fitts award）。他还获得过美国联邦航空管理局颁发的航空领域年度卓越研究奖。他是美国人因工程学会会员，主要研究方向是注意理论在人因工程中的应用，以及人的操作行为的建模。后一点，他还是一位狂热的登山爱好者。

贾斯廷 G. 霍兰兹

（Justin G. Hollands）

加拿大国防科技研究与发展委员会多伦多研究中心下属的人机系统部的军事研究员和高级顾问，多伦多大学机械和工业工程系兼职教授。1994~1999年，霍兰兹博士在爱达荷大学（美国）心理系任助理教授。1993年在多伦多大学获得认知心理学博士学位；1989年获圭尔夫大学（加拿大）人因心理学硕士学位；1986年获滑铁卢大学（加拿大）心理学（联合培养项目，成绩优异）学士学位。他在安大略省交通与通信部、北方贝尔研究所（Bell-Northern Research）、加拿大IBM研究中心作为合作学生的经历，激发了他对人因学和工程心理学的兴趣。霍兰兹博士已撰写或参与撰写了50篇学术论文。他的研究兴趣包括显示与界面设计、人对自动化系统的依赖、视觉动量、视觉注意、人类知觉和心理物理测量。

西蒙·班伯里

（Simon Banbury）

加拿大人因窥镜公司（Looking Glass HF Inc.，专门承接人机交互与界面优化方面的专业咨询）总裁，拉瓦尔大学（加拿大）心理学院副教授。他在拉瓦尔大学负责指导博士研究生，并从事团队合作与医疗决策领域的研究。西蒙拥有将近20年在国防、工业和学术领域的人因咨询和应用研究经验，曾担任过国防和工业部门的人因顾问、卡迪夫大学（英国）心理学讲师、英国国防评估与研究局（DERA）的军事研究员。他在注意与记忆的应用研究领域发表了很多文章，包括外部噪声对办公室工作绩效和飞行驾驶绩效的影响。

雷杰·帕拉休拉曼

（Raja Parasuraman）

博士，乔治·梅森大学心理学教授，负责人因学及其应用认知方向的研究生培养，神经人因学、技术与认知卓越中心（Center of Excellence in Neuroergonomics, Technology, and Cognition ，CENTEC）主任。他的研究领域涵盖注意、自动化、神经影像学和遗传学。他已发表150余篇期刊论文，出版了10部专著，其中包括《各种各样的注意》（Varieties of Attention）、《自动化与人的操作绩效》（Automation and Human Performance）、《神经人因学：工作中的脑》（Neuroergonomics: The Brain at Work）、《培养老年人的脑与思维》（Nurturing the Older Brain and Mind）。现为美国科学促进会、美国心理学会和美国人因工程学会会员。他曾经获得美国人因工程学会富兰克林·泰勒奖终身成就奖（Franklin Taylor Award for Lifetime Achievement）和保罗·费茨教育奖（Paul Fitts Education Award），以及弗吉尼亚州高等教育委员会杰出教师奖。

◆ 译者简介 ◆

张　侃

美国伊利诺伊大学哲学博士（Ph.D in Psychology），师从克里斯托弗 D. 威肯斯教授。中国科学院心理研究所研究员、博士生导师、发展中国家科学院院士、国际人因学会理事。曾任国际心理科学联合会副主席、中国心理学会理事长、中国人类工效学会理事长、中国科学院心理研究所所长。 多年来致力于推动中国心理学的发展，主要工作领域有：工程心理学、人因学、人的能力结构与度量、国民主要心理特征、灾后心理援助等。

孙向红

工程心理学博士。中国科学院心理研究所研究员、博士生导师、副所长。中国心理学会理事、工程心理学分会理事长。 主要工作领域有：工程心理学、核电安全、人的脑力负荷、交通安全心理学、应用心理学等。

译者序
前言
第1章 引言：工程心理学与人的作业
　1.1 定义
　　1.1.1 工程心理
　　1.1.2 人的作业
　1.2 研究方法
　1.3 人的信息加工模型
　1.4 本书的用法
　关键术语
第2章 信号检测与判断
　2.1 概述
　2.2 信号检测论
　　2.2.1 信号检测模式
　　2.2.2 设置反应标准：信号检测论中的化
　　2.2.3 敏感性
　2.3 接受者操作特征曲线
　　2.3.1 理论表述
　　2.3.2 经验数据
　2.4 模糊信号检测论
　2.5 信号检测论的应用
　　2.5.1 医疗诊断
　　2.5.2 再认记忆与目击证人口供
　　2.5.3 告警与警报系统
　2.6 警觉
　　2.6.1 警觉绩效的测量
　　2.6.2 警觉理论
　　2.6.3 阻止警觉衰退的技术
　　2.6.4 警觉：实验室内外的差异
　2.7 判断
　　2.7.1 信息的定量化
　　2.7.2 单维判断
　　2.7.3 多维判断
　2.8 总结与过渡
　附录 2A信息论
　　2A.1 信息的定量化
　　2A.2 离散信号的信息传递
　　2A.3 结论
　附录 2B d′和□计算
　关键术语
第3章 知觉和显示空间中的注意
　3.1 概述
　3.2 选择性视觉注意
　　3.2.1　监控：SEEV模型
　　3.2.2　察觉与注意捕获
　　3.2.3　视觉搜索
　　3.2.4　杂乱
　　……
第4章 空间显示器
第5章 空间认知、导航和手动控制
第6章 语言与通信
第7章 记忆与训练
第8章 决策
第9章 行动的选择
第10章 多任务调控
第11章 心理负荷、应激与个体差异：从认知和神经人因学的角度看问题
第12章 自动化与人的作业

本书是当今西方使用广、影响大的一本工程心理学教科书，由美国专家所著。主要讲述工程设计、使用过程中人—机交互的心理因素，意在从心理的角度关注并改善人类作业的绩效。前半部分论及知觉、注意、空间言词认知、记忆、学习与决策，强调认知心理学这些领域的潜在应用；后半部分具体涉及行动选择、时间分配、差错与应激。全书所包括的有关信息加工系统的人的力量与局限性及其对系统设计的关系的知识，对全世界的人都是普遍适用的。

这是一部有代表性的工程心理学名著，它具有以下主要特点：（1）以人的认知信息加工心理学为基础，系统阐述与工程技术设计有关的心理学问题，是一部理论性强、与技术设计联系密切的工程心理学著作。不论已具有心理学基础知识的读者，还是已掌握工程技术设计知识的读者，都能从本书中得到启示。（2）本书引用了大量的工程心理学的实验结果，立论依据充足，科学性强。书中引用的大量文献可为读者进一步深入钻研工程心理学引线指路。（3）本书内容新颖，引用的文献大多反映近10年来美国工程心理学界的研究成果，可从阅读本书中了解当代美国工程心理学研究的发展趋势。

本书分13章，内容涉及人的作业的广泛范围。第1章导论中，工程心理学被放在较广泛的人类因素和系统设计的框架中。第2章至第8章，涉及知觉、注意、空间与言词认知、记忆、学习和决策，强调认知心理学这些领域的潜在应用。第9章至第12章，包括行动的选择与执行、时间分配、差错与紧张，因而所涉及的范围与工程领域有更多传统上的联系。后是第13章，讲的是系统发展方向，探讨过程控制、复杂系统和自动化。这一章表明前面各章所解释的原则将日益显示出对特定应用领域的重要性。

克里斯托弗 D. 威肯斯

（Christopher D. Wickens）

伊利诺伊大学心理系荣誉退休教授，科罗拉多大学心理系兼职教授，科罗拉多州博尔德市阿里昂科技公司（AlionSciences Company）高级研究员。30年来，他在伊利诺伊大学讲授工程和实验心理学、人因工程和航空心理学课程，指导了38位博士，并担任航空心理学/人因学领域的学科带头人长达20年。曾因其出色的本科教学获得心理学国际荣誉学会奖（Psi-Chi award），因在人因学专业人才培训方面的杰出贡献获得美国人因工程学会颁发的保罗·费茨奖（Paul M Fitts award）。他还获得过美国联邦航空管理局颁发的航空领域年度卓越研究奖。他是美国人因工程学会会员，主要研究方向是注意理论在人因工程中的应用，以及人的操作行为的建模。后一点，他还是一位狂热的登山爱好者。

贾斯廷 G. 霍兰兹

（Justin G. Hollands）

加拿大国防科技研究与发展委员会多伦多研究中心下属的人机系统部的军事研究员和高级顾问，多伦多大学机械和工业工程系兼职教授。1994~1999年，霍兰兹博士在爱达荷大学（美国）心理系任助理教授。1993年在多伦多大学获得认知心理学博士学位；1989年获圭尔夫大学（加拿大）人因心理学硕士学位；1986年获滑铁卢大学（加拿大）心理学（联合培养项目，成绩优异）学士学位。他在安大略省交通与通信部、北方贝尔研究所（Bell-Northern Research）、加拿大IBM研究中心作为合作学生的经历，激