腦力與體力負荷
心理工作量 (MWL) 的概念變得越來越重要，因為現代半自動化和計算機化技術可能對製造和管理任務中的人類心理或信息處理能力提出嚴格要求。 因此，特別是在工作分析、工作要求評估和工作設計等領域，腦力工作量的概念化比傳統體力工作量的概念化更為重要。
腦力勞動的定義
腦力負荷沒有公認的定義。 主要原因是至少有兩個理論上有基礎的方法和定義：(1) MWL 被視為一個獨立的外部變量，工作主體必須或多或少有效地應對任務要求，以及(2) MWL 根據任務要求與人力能力或資源之間的相互作用來定義（Hancock 和 Chignell 1986 年；Welford 1986 年；Wieland-Eckelmann 1992 年）。
儘管產生於不同的背景，但這兩種方法都為不同的問題提供了必要且有充分根據的貢獻。
需求資源交互 這種方法是在人格-環境適合/不適合理論的背景下發展起來的，該理論試圖解釋個體之間對相同的身體和心理社會條件和要求的不同反應。 因此，這種方法可以解釋個體對負荷要求和條件的主觀反應模式的差異，例如，在疲勞、單調、情感厭惡、倦怠或疾病方面（Gopher 和 Donchin 1986 年；Hancock 和 Meshkati 1988 年）。
任務要求 方法是在主要從事任務設計的職業心理學和人體工程學的那些部分中開發的，特別是在設計新的和未嘗試的未來任務時，或所謂的 前瞻性任務設計. 這裡的背景是應力應變概念。 任務要求構成壓力，工作主體試圖適應或應對這些要求，就像他們應對其他形式的壓力一樣（Hancock 和 Chignell，1986 年）。 這種任務需求方法試圖回答如何提前設計任務的問題，以便優化它們對將完成這些未來任務的員工（通常仍然未知）的後期影響。
MWL 的兩種概念化至少有一些共同特徵。
- MWL主要描述任務的輸入方面，即任務對員工提出的要求和要求，可能用於預測任務結果。
- MWL 的心理方面是根據信息處理概念化的。 信息處理包括認知以及動機/意志和情感方面，因為人們總是會評估他們必須應對的需求，因此會自我調節他們的處理努力。
- 信息處理整合了心理過程、表徵（例如，知識或機器的心理模型）和狀態（例如，意識狀態、激活程度以及不太正式的情緒）。
- MWL 是任務要求的多維特徵，因為每個任務在幾個相互關聯但又不同的維度上有所不同，這些維度必須在任務設計中單獨處理。
- MWL 將產生多方面的影響，至少將決定 (a) 行為，例如策略和由此產生的表現，(b) 感知的、主觀的短期幸福感，從長遠來看對健康有影響，以及 (c) ) 心理生理過程，例如，工作中血壓的改變，這可能會成為長期的積極影響（例如促進健康改善）或消極影響（包括損傷或健康不良）。
- 從任務設計的角度來看，不應將 MWL 最小化（如在致癌空氣污染的情況下所必需的那樣），而應對其進行優化。 原因是，對於幸福、健康促進和資格認證來說，苛刻的腦力任務要求是不可避免的，因為它們提供了必要的激活衝動、健身先決條件和學習/培訓選擇。 相反，缺少需求可能會導致所謂內在（任務內容相關）動機的失活、體能喪失、資格下降和惡化。 這一領域的發現導致了健康和個性促進任務設計的技術 (Hacker 1986)。
- 因此，在任何情況下，MWL 都必須在任務分析、任務需求評估以及糾正和前瞻性任務設計中處理。
理論方法：需求-資源方法
從人與環境適應的角度來看，MWL 及其後果可大致分為（如圖 1 所示）負載不足、適當適應負載和過載。 這種分類源於任務要求和心理能力或資源之間的關係。 資源可能超出、符合或無法滿足任務要求。 兩種類型的失配都可能由失配的定量或定性模式引起，並且會產生質的差異，但在任何情況下都是負面的後果（見圖 1）。
一些理論試圖從需求的資源或容量方面開始定義 MWL，即資源關係。 這些資源理論可以細分為資源量和資源分配理論（Wieland-Eckelmann 1992）。 可用容量的數量可能來自單一來源（單 資源理論）決定加工。 此資源的可用性隨喚醒而變化 (Kahneman 1973)。 現代的 多種 資源理論假定一組相對獨立的處理資源。 因此，性能將取決於是否同時並發地需要相同資源或不同資源的條件。 例如，不同的資源是編碼、處理或響應資源（Gopher 和 Donchin 1986；Welford 1986）。 這些類型的理論最關鍵的問題是可靠地識別一種或多種明確定義的能力，用於定性不同的處理操作。
資源分配理論假設處理過程隨著不同的策略發生質的變化。 根據策略的不同，不同的心理過程和表徵可能適用於任務完成。 因此，不是穩定資源的數量而是靈活的分配策略成為關注的關鍵點。 然而，同樣重要的問題——尤其是關於策略診斷方法的問題——仍有待回答。
MWL 的評估：使用需求資源方法
由於缺乏明確定義的測量單位，目前不可能嚴格測量 MWL。 但是，可以肯定的是，評估的概念化和工具應該符合診斷方法的一般質量標準，這些標準具有客觀性、可靠性、有效性和實用性。 然而，截至目前，人們對擬議技術或儀器的整體質量知之甚少。
根據需求-資源方法（O'Donnell 和 Eggemeier 1986）評估 MWL 仍然存在困難的原因有很多。 MWL 評估的嘗試必須解決以下問題：任務是自我設定的、遵循自我設定的目標，還是參考外部定義的順序？ 需要哪些類型的能力（有意識的智力處理、隱性知識的應用等），它們是同時調用還是順序調用？ 是否有不同的策略可用，如果有，哪些策略可用？ 可能需要工作人員的哪些應對機制？
最常討論的方法試圖從以下方面評估 MWL：
- 所需的努力（努力評估) 方法在某些版本中應用心理生理學驗證的縮放程序，例如 Bartenwerfer (1970) 或 Eilers、Nachreiner 和 Hänicke (1986) 提供的程序，或
- 佔用，反之亦然，剩餘心智能力（心智能力評估) 方法應用傳統 雙重任務技術 正如 O'Donnell 和 Eggemeier (1986) 所討論的那樣。
這兩種方法都嚴重依賴於單一資源理論的假設，因此不得不與上述問題作鬥爭。
努力評估. 這種努力評估技術，例如，應用於感知的相關性的縮放程序 一般中樞激活, 由 Bartenwerfer (1970) 開發和驗證，提供可以通過圖形完成的語言量表，並對任務完成過程中感知到的所需努力的單維變化部分進行評分。 要求受試者通過所提供的量表的其中一個步驟來描述他們感知到的努力。
該技術滿足上述質量標準。 它的局限性包括量表的單維性，涵蓋了感知努力的重要但有問題的部分； 預測感知的個人任務結果的可能性有限或不存在，例如，在疲勞、無聊或焦慮方面； 尤其是高度抽像或形式化的努力特徵，它幾乎不會識別和解釋 MWL 的內容相關方面，例如，資格或學習選項的任何可能有用的應用。
心智能力評估. 心智能力評估包括雙重任務技術和相關的數據解釋程序，稱為 性能操作特性 （POC）。 雙重任務技術涵蓋多個程序。 它們的共同特點是要求受試者同時完成兩項任務。 關鍵假設是：與基線單一任務情況相比，雙重任務情況下的附加或次要任務惡化的程度越小，主要任務的心智能力要求就越低，反之亦然。 現在擴大了該方法，並研究了雙任務條件下各種版本的任務干擾。 例如，指示受試者同時執行兩項任務，並對任務的優先級進行分級變化。 POC 曲線以圖形方式說明了由於在並發執行的任務之間共享有限資源而可能產生的雙重任務組合的影響。
該方法的關鍵假設主要在於建議每項任務都需要一定份額的穩定、有限的有意識（相對於無意識、自動、隱含或默認）處理能力，在兩種能力要求的假設相加關係中，以及僅限於性能數據的方法。 由於多種原因，後者可能會產生誤導。 首先，性能數據和主觀感知數據的敏感性存在顯著差異。 感知負荷似乎主要取決於所需資源的數量，通常根據工作記憶進行操作，而性能指標似乎主要取決於資源共享的效率，具體取決於分配策略（這是 分離理論; 參見 Wickens 和 Yeh 1983）。 此外，信息處理能力和人格特質的個體差異強烈影響主觀（感知）、表現和心理生理領域的 MWL 指標。
理論方法：任務要求方法
正如已經表明的那樣，任務要求是多維的，因此，可能無法僅通過一個維度來充分描述，無論是感知的努力還是剩餘的有意識的心理能力。 更深刻的描述可能是類似概要的描述，應用理論上選擇的任務特徵分級維度模式。 因此，核心問題是“任務”的概念化，特別是在任務內容方面，以及“任務完成”，特別是在目標導向行動的結構和階段方面。 任務的作用被以下事實所強調：即使是環境條件（如溫度、噪音或工作時間）對人的影響也取決於任務，因為它們是由作為門控設備的任務調節的（Fisher 1986） . 各種理論方法充分同意那些關鍵任務維度，這些維度提供了對任務結果的有效預測。 在任何情況下，任務結果都是雙重的，因為（1）必須達到預期結果，滿足績效結果標準，以及（2）會出現一些意想不到的個人短期和累積的長期副作用，因為例如疲勞、無聊（單調）、職業病或內在動機、知識或技能的提高。
MWL的評估. 借助任務需求方法，以行動為導向的方法，如完整與部分行動或動機潛在得分（兩者的詳細說明，請參見 Hacker 1986），建議至少將以下內容作為不可或缺的任務特徵進行分析和評估：
- 關於自我設定目標決策的時間和程序自主權，以及因此對工作情況的透明度、可預測性和控制
- 子任務（特別是關於準備、組織和檢查實施結果）和完成這些子任務的行動的數量和種類（即，這些行動是否涉及週期性完整性或碎片化）
- 調節行為的心理過程和表徵的多樣性（“水平”）。 這些可能是心理自動化或常規化的，基於知識的“如果-那麼”或智力和解決問題的。 （它們也可能具有層次完整性而不是碎片化的特點）
- 需要合作
- 長期學習要求或選擇。
這些任務特徵的識別需要工作/任務分析的聯合程序，包括文件分析、觀察、訪談和小組討論，這些必須集成在準實驗設計中（Rudolph、Schönfelder 和 Hacker 1987）。 可指導和協助分析的任務分析工具是可用的。 其中一些僅有助於分析（例如，NASA-TLX 任務負荷指數，Hart 和 Staveland，1988 年），而另一些則有助於評估和設計或重新設計。 這裡的一個例子是 TBS-GA（Tätigkeitsbewertungs System für geistige Arbeit [任務診斷調查——腦力工作]）； 參見 Rudolph、Schönfelder 和 Hacker (1987)。