人因工程干预对提升脑力绩效的影响——基于某石化企业的实证研究

崔 凯

（西安邮电学院 管理工程学院，陕西 西安710061）

0 引言

人因工程（Human Factors）是管理科学与工程学科的重要学科分支，它是基于对人、机器、技术、相关环境的研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对于工具（用具）、机器（设施）、系统、任务和环境进行合理设计，以提高作业效率、安全性、健康性、舒适性和美感等综合效果的一门工程技术学科[1]。在企业实践中，人因工程也有广泛的应用空间。

石化行业具有技术资金密集、设备复杂等特点，其作业过程危险程度高，工艺复杂。现在，很多的化工生产过程和装置趋于大型化、连续化和自动化。在这生产过程中，人-机交互控制系统的应用非常普遍。

中国西部地区某石化企业，具备全国领先的自动化人-机作业系统。在这种生产系统中，人的脑力能力需求和负荷水平较高，而脑力负荷水平对工作绩效的影响作用越来越显著。因此，评价员工脑力绩效的整体水平和影响因素、提出人因的干预措施和改进建议，从而从整体上提升企业的绩效，就具有重要现实意义。目前国内研究正在兴起，但是大多处于实验室研究阶段[2-4]。本研究将以此企业为研究对象，深入探讨人因工程的干预手段对于在企业中发挥的作用。

1 实证研究设计

实证过程包括以下的步骤：

1）被试选取；

2）脑力绩效以及相关因素度量（人因干预前）；

3）提出人因干预措施和建议；

4）人因干预提升脑力绩效的效果验证。

整个实证研究的时间跨度达5个月，保证了数据的真实、可信，以及时效性。下面将根据这些步骤，逐条展开论述。

1.1 被试选取

在本研究中，我们选取了来自甲乙酮生产车间、烯烃车间、常减压联合车间等车间的内操员作为被试。内操员被界定为石化企业使用分布式控制系统（Distributed Control System，DCS）的所有操作人员。一个车间的DCS系统，往往需要观测和监控上百个关键的作业点和作业过程。而内操员的工作主要是对系统的不同模块，按照作业流程进行监控，属于一种典型的脑力劳动过程。

我们选取的被试，本研究的数据获取以问卷调研和其他可观测的量化数据为主。调研时间为2008年10月至2009年2月，前后两次赴企业，获取问卷和其他调研数据。问卷现场发放、现场填写并回收，其他数据由企业方记录提供。

表1 研究被试的基本统计学资料（n=72）

本次研究第一次调研时间为2008年10月，共发放和回收74份，回收率达到100%；其中有效问卷72份，有效率达到97.30%；第二次调研时间为2009年2月初，被试为第一次调研的有效被试，共72人，其问卷回收和有效率均达到100%。

研究被试的基本统计学资料如表1所示。

1.2 脑力绩效度量

脑力绩效的数据来自化工企业以往的记录。该记录的时间跨度为2008年9月份共一个月。数据包括以下2部分：（1）车间的平均日产出；（2）车间员工（整体）的日平均出错次数；日平均出错次数的含义是指由于人为或者DCS系统的设计或其他原因导致的人-机系统的微小错误，这些错误由于事后、其他人的补救或者人-机系统的自主纠错或防护而避免发生事故或事态进一步扩大。这些错误的类型主要表现为：系统发出警报、操作员之间的协调失误、非主动的重复操作等。2008年9月份的脑力绩效数据见表2。表2表明，且不论其日产出如何，员工的日平均出错次数偏高，这对作业系统提出了急迫的改进要求。

表2 某石化企业2008年9月份脑力绩效指标（干预前，n=72）

1.3 脑力绩效的影响因素度量

脑力绩效的影响因素通过以下方面进行度量，度量方法是每个方面包含若干条目，每个条目以里克特5级量表来表示其程度高低。这5个方面分别是：

1）个人因素，指个人在心理和生理上能够适应目前的脑力作业的程度；分数越高表示其越能适应作业；带“*”者为反向计分题。下同。

2）作业界面，指人-机作业界面设计的可用性和人性化程度；分数越高表示其可用性和人性化程度越高。

3）任务要求，指作业任务对人的精力、并行能力等提出的要求。分数越高表示其任务要求越高。

4）工作环境，指作业环境的宜人程度，分数越高表示其作业环境越宜人。

5）管理因素，指与业绩有关的比较重要的管理因素，分数越高表示管理越到位，越有可能保障业绩水平。

以上5个方面的题目设计及得分水平见表3。每个方面的总得分是指该方面的多个条目得分的平均值。反向计分题在计分时用6减去原分值。

2 提升脑力绩效的人因干预措施和建议

根据前面的结果，我们可以通过如下几个方面探讨目前的作业过程中存在的问题，以期为降低脑力负荷、提升脑力绩效提供建议。

2.1 个人因素方面

表3的结果表明，员工整体在身体和精神上可以较好的满足脑力工作的需求（总得分为3.9）。但是在个别方面（问题2、3、4），还是有些不尽如人意之处，主要表现为：无法快速、熟练、全面地掌握作业技能，对作业中各种有可能出现的情况准备不足，应对不利。这应该在员工选拔和培训方面入手进行改进。

表3 脑力绩效的影响因素及得分（n=72）

2.2 作业界面方面

整体上看，作业界面的人性化设计差强人意（总分3.6），但是有两个问题比较突出：作业界面的颜色设计欠合理，导致信号和标志不够醒目、指示性较差；另外操控装置的设计也欠合理，有些子操作系统之间的衔接和位置布局有待改进。

2.3 任务要求方面

任务要求的设计基本合理（总分4.3），有一点问题比较突出：作业中有可能同时发生若干的任务需求，导致作业过程的干涉、混乱，进而引发错误乃至事故。

2.4 工作环境方面

整体的作业环境是比较宜人的（总分3.4）。突出的问题表现为噪音和通风、气味污染，导致作业过程的厌烦和不适。

2.5 管理因素方面

该企业的管理水平较高（总分3.7），反映在作业层面就是员工都可保持一种较积极的心态面对工作。值得改进之处是：员工的薪酬和绩效考核机制。当然，这项工作，做起来是有较大难度并需要时间的。

综上所述，我们于2008年11月份，为企业提出了如下具体而具备一定的可执行性的改进措施（见表4）：

表4 提升脑力绩效的人因干预措施

3 人因手段干预提升脑力绩效的效果验证

在上一节，我们提出了提升脑力绩效的人因干预措施，企业从2009年1月份开始，以试点的形式，采取了表4中以“*”号标注的措施（其中未标注“*”者，由于种种原因，尚未付诸实施）。为了验证干预措施的效果，我们于2009年1月末2月初，对72名被试进行了脑力绩效的度量，其中脑力绩效的“平均日产出”和“日平均出错次数”两个指标的数据来自企业在2009年1月份的记录。

脑力绩效的度量包含2个方面：平均日产出和日平均出错次数。人因干预前后平均日产出之比较见表5。表5表明：人因干预后，包括甲乙酮车间、烯烃车间和常减压联合车间在内的三个车间，其产量都有一定幅度的上升，但是没有表现出统计显著性（P＞0.05）。其原因可能在于：一是人因干预的时间太短，还不足以产生显著的产量增加；二是由于企业内部的产量控制，以及装置和车间的系统设计，导致产量维持在现在的水平。

表5 人因干预前后平均日产出之比较 单位：吨

人因干预前后日平均出错次数之比较见图1。从图1可见，人因干预后，作业人员的出错次数明显减少，达到统计显著性（甲乙酮车间：P＜0.001； 烯烃车间：P＜0.05； 常减压联合车间：P＜0.01； 其他：P＜0.05）。这结果验证了我们针对性的人因干预措施起到了良好的效果，极大地降低了脑力工作的出错次数，提升了脑力绩效。

图1 人因干预前后日平均出错次数之比较（*P＜0.05；**P＜0.01；***P＜0.001）

4 结论与讨论

综上所述，本文以某石化企业为背景，从管理学的角度，探讨并验证了以人因工程手段提升脑力绩效的方法和效果。结果证实了脑力绩效的若干影响因素：包括个人因素、任务因素、环境因素、管理因素等；同时验证了通过考虑上述各个因素用以提升脑力绩效的实践效果。事实证明，这些方法是有效的，值得管理者进行更深入的挖掘和推广。

值得指出的是：由于时间等一些其它主客观条件的限制，本研究的深度有值得进一步加强之处。企业可以考虑通过更多手段，比如：通过加强人员选拔、培训等来提升作业绩效。

［1］孙林岩.人因工程[M].北京：高等教育出版社,2008,4.

［2］崔凯,孙林岩,邢星,等.性别、人格与脑力绩效[J].工业工程与管理,2009,14(3)：118-122.

［3］曾庆新,庄达民.多界面多任务下不同任务权重的目标辨认[J].北京航空航天大学学报,2006,32(5)：499-502.

［4］张德乾,张智君,仰和芝.VDT界面颜色视觉工效：色调因素对视觉绩效的影响[J].心理科学,2008,31(2)：328-331.