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出版者:

作者:Bisantz, Ann M. (EDT)/ Burns, Catherine (EDT)

出品人:

頁數:370

译者:

出版時間:2008-10

價格:$ 124.24

裝幀:

isbn號碼:9780805861518

叢書系列:

圖書標籤:

認知工作分析
人機交互
認知工程
係統設計
用戶體驗
決策支持
復雜係統
工作分析
人因工程
情境感知

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具體描述

Despite continued interest in Cognitive Work Analysis (CWA) techniques for the analysis and design of complex, human-technology systems, few published accounts exist that document all of the five recommended phases of CWA in real world applications. Delineating a work-centered conceptual framework that guides the design of technology, "Applications of Cognitive Work Analysis" provides the understanding necessary to apply these robust techniques to real world, large scale system design problems in a variety of domains. The book provides a complete CWA analysis for a complex, simulated air traffic control environment and a three phase analysis of an actual healthcare system. It includes detailed applications of work domain, control tasks, and strategies analysis for systems including military command and control, transportation, and emergency management.The contributors present discussions and examples of techniques drawn from research and design traditions other than CWA that can be used to complement and enrich CWA analyses in areas of social and organization analysis, and knowledge and skills analysis. They emphasize important theoretical and application oriented advances in CWA related to the integration of CWA within a larger system design. The concluding chapter examines the progress of CWA as a cognitive engineering tool, then outlines its theoretical underpinnings and a path for the future of this approach. The book demonstrates how these methods can be applied in complex, real world design contexts, subject to constraints of cost, time, and information. It shows the how, when, and where CWA techniques can be integrated into the systems engineering design process and provides concrete evidence for the value that the CWA approach provides in every domain.

《認知負荷與人機交互：麵嚮復雜係統的設計原則》圖書簡介本書深入探討瞭在高度復雜、動態變化的工作環境中，認知負荷如何成為影響係統性能、決策質量乃至人員安全的決定性因素。不同於傳統的係統工程或人因工程方法，本書聚焦於理解和量化人類在信息密集型和高風險任務中的心智活動過程，並在此基礎上提齣一套係統的、可操作的設計範式。第一部分：認知負荷的理論基礎與測量本書首先從心理學、神經科學和工程學的交叉視角，對“認知負荷”進行界定和解構。我們不再將認知負荷視為一個單一的、不可分割的量，而是將其分解為內在負荷（任務本身的復雜性）、外在負荷（不良設計導緻的乾擾）和相關負荷（為達成目標而進行的必要心智投入）。心智模型建構與工作記憶的限製：詳細闡述瞭人類心智如何構建對工作環境的動態模型，以及工作記憶的容量限製如何直接決定瞭係統信息展示的粒度和節奏。我們引入瞭“心智負荷預算”的概念，強調設計目標應是優化資源分配而非單純減少信息量。認知負荷的生理與行為測量：係統梳理瞭用於實時監測和評估認知負荷的技術，包括眼動追蹤（注視模式與探查效率）、生理信號（心率變異性、皮電反應）以及基於任務錶現的間接推斷。這些測量方法被整閤進一個統一的評估框架中，用於驗證設計假設。情境依賴性：強調認知負荷的評估必須置於真實或高度仿真的情境之中。對不同操作者（新手、專傢）和不同情境（日常操作、緊急響應）下負荷閾值的變化進行瞭細緻的區分和建模。第二部分：復雜係統中的信息流與決策製定本部分將理論應用於實際的復雜係統，如空中交通管製、電網調度、手術導航和指揮控製中心。重點在於分析信息是如何在人與機器之間流動、被處理並最終轉化為決策的。態勢感知（Situation Awareness, SA）的代價：態勢感知是有效決策的前提，但其構建過程本身就是認知負荷的主要來源之一。本書提齣瞭“態勢信息過濾與提煉模型”，旨在設計界麵和流程，使操作者能以最小的認知努力獲取最高效的關鍵信息。我們深入分析瞭“信息過載”和“信息飢餓”這兩種極端狀態下認知資源的耗散機製。多任務環境下的資源分配：現實中的復雜工作往往是並行且相互乾擾的。本書提齣瞭基於“目標層級”的資源調度模型，指導設計者如何通過清晰的層級結構、自動化的輔助任務和差異化的警報機製，幫助操作者在多個任務間進行平滑切換，避免“切換成本”帶來的額外認知負擔。自動化與認知脫節：自動化工具的引入並非總是降低負荷。本書批判性地審視瞭自動化程度過高導緻的“監控疲勞”和“技能退化”問題。我們提齣瞭“可解釋性自動化（Explainable Automation）”的設計原則，確保係統在何時、為何做齣決策時，能以符閤人類認知模型的方式呈現，從而在必要時促進人類的有效乾預。第三部分：設計原則與人機交互範式革新基於前兩部分的理論和案例分析，本書構建瞭一套麵嚮“低認知負荷高績效”的係統設計方法論。隱式信息展示與環境嵌入式交互：倡導將信息從屏幕界麵中“解放”齣來，融入到物理環境中（如增強現實、環境感知警報）。這種設計的目標是讓認知過程從“主動搜索”轉變為“被動接收”，大幅降低搜索和解釋信息的內在負荷。預測性界麵設計：強調界麵不應僅僅是當前狀態的反映，更應成為未來狀態的預測工具。通過建模潛在的係統演化路徑，界麵可以預先高亮最有可能發生的關鍵事件，使操作者能夠進行前瞻性規劃，將認知工作從反應式轉嚮主動式。情境適應性界麵（Context-Adaptive Interfaces）：界麵應能根據操作者的實時認知狀態（通過生物反饋或任務優先級判斷）動態調整信息密度和交互模式。例如，在操作者處於高壓力狀態時，界麵自動簡化至核心信息和關鍵控製按鈕，隱藏所有次要功能，以防止操作失誤。操作流程的認知對齊：強調工作流程的設計必須嚴格遵循人類解決問題時的認知順序和心智模型。任何不符閤操作者預期或需要進行“心智轉換”的步驟，都將被視為無效的認知開銷。總結《認知負荷與人機交互：麵嚮復雜係統的設計原則》旨在為係統架構師、交互設計師和人因專傢提供一套嚴謹的、以人類認知能力為核心的工具箱。本書緻力於推動設計範式的轉變——從“讓係統做更多工作”到“讓係統以更自然、更少心智耗費的方式與人類協作”，從而在最關鍵的任務場景中，實現人類潛能的最大化發揮。本書的讀者將獲得一套實用的框架，用於識彆、量化和係統性地減輕復雜係統中不可避免的認知負擔。