警惕的概念是指人類觀察者在需要有效註冊和處理信號的任務中的警覺狀態。 警戒任務的主要特徵是持續時間相對較長，並且需要在其他刺激事件的背景下檢測不常見且不可預測的目標刺激（信號）。
警戒任務
警戒研究的典型任務是雷達操作員。 從歷史上看，它們在第二次世界大戰期間明顯不盡如人意的表現一直是對警惕性進行廣泛研究的主要推動力。 另一個需要警惕的主要任務是工業檢查。 更一般地說，需要檢測相對不頻繁信號的各種監控任務都包含無法檢測和響應這些關鍵事件的風險。
警戒任務構成了一個異構的集合，並且在幾個維度上有所不同，儘管它們具有共同的特徵。 一個明顯重要的維度是整體刺激率以及目標刺激率。 並非總是可以明確定義刺激率。 在需要針對連續呈現的背景刺激檢測目標事件的任務中就是這種情況，例如在監控任務中檢測一組刻度盤上的臨界值。 一個不太明顯的重要區別是連續判別任務和同時判別任務之間的區別。 在同步判別任務中，目標刺激和背景刺激同時出現，而在連續判別任務中，一個刺激一個接一個出現，因此對記憶提出了一些要求。 雖然大多數警戒任務需要檢測視覺刺激，但也研究了其他形式的刺激。 刺激可以限制在一個空間位置，或者目標刺激可以有不同的來源。 目標刺激可能與背景刺激在物理特徵上有所不同，但也可能在概念上有所不同（例如，儀表讀數的某種模式可能不同於其他模式）。 當然，目標的顯著性可能會有所不同：有些可以很容易地檢測到，而另一些可能很難與背景刺激區分開來。 目標刺激可以是唯一的，也可以有一組目標刺激沒有明確定義的邊界以將它們與背景刺激區分開來，就像許多工業檢測任務中的情況一樣。 這個警戒任務不同維度的列表可以擴展，但即使是這個列表的長度也足以強調警戒任務的異質性，從而強調在整個集合中概括某些觀察所涉及的風險。
性能變化和警惕性降低
警戒任務中最常用的性能指標是目標刺激的比例，例如，工業檢測中的缺陷產品，已被檢測到； 這是對所謂的概率的估計 點擊. 那些未被注意的目標刺激稱為 錯過. 雖然命中率是一個方便的衡量標準，但它有些不完整。 有一個簡單的策略可以讓一個人達到 100% 的命中率：一個人只需要將所有刺激分類為目標。 然而，100% 的命中率伴隨著 100% 的誤報率，也就是說，不僅目標刺激被正確檢測到，背景刺激也被錯誤地“檢測到”。 這種推理非常清楚，無論何時出現誤報，除了命中率之外，了解它們的比例也很重要。 警戒任務中另一個衡量績效的指標是響應目標刺激所需的時間（響應時間）。
警戒任務的表現表現出兩個典型的屬性。 一是警戒績效總體水平偏低。 與相同刺激的理想情況相比，它較低（觀察時間短，觀察者對每種歧視的高度準備等）。 第二個屬性就是所謂的警惕性遞減，即手錶使用過程中的性能下降，可以在開始的幾分鐘內開始。 這兩個觀察結果都指的是命中率，但它們也被報告為響應時間。 儘管警惕性遞減是警惕性任務的典型特徵，但它並不普遍。
在調查整體表現不佳和警惕性下降的原因時，將區分與任務基本特徵相關的概念和與機體和任務無關的情境因素相關的概念。 在與任務相關的因素中，可以區分戰略因素和非戰略因素。
警戒任務中的戰略流程
對信號（如故障產品）的檢測部分取決於觀察者的策略，部分取決於信號的可辨別性。 這種區分是基於 信號檢測理論 （TSD），並且需要介紹該理論的一些基礎知識以突出區別的重要性。 考慮一個假設變量，定義為“信號存在的證據”。 每當出現信號時，這個變量就會取一些值，而每當出現背景刺激時，它就會取一個低於平均值的值。 假設證據變量的值隨著信號的重複呈現而變化。 因此，它可以用所謂的概率密度函數來表徵，如圖 1 所示。另一個密度函數表徵背景刺激呈現時證據變量的值。 當信號與背景刺激相似時，函數會重疊，因此證據變量的某個值既可以來自信號，也可以來自背景刺激。 圖 1 的密度函數的特定形狀對於該論證來說不是必需的。
觀察者的檢測反應基於證據變量。 假設設置了一個閾值，以便只要證據變量的值高於閾值，就會給出檢測響應。 如圖 1 所示，閾值右側密度函數下的區域對應於命中和誤報的概率。 在實踐中，可以推導出兩個函數的分離估計和閾值的位置。 兩個密度函數的分離表徵了目標刺激與背景刺激的可辨別性，而閾值的位置表徵了觀察者的策略。 閾值的變化會產生命中率和誤報率的聯合變化。 閾值高，命中和誤報的比例小，閾值低，比例大。 因此，策略的選擇（閾值的放置）本質上是在某種可辨性可能的組合中選擇某種命中率和誤報率的組合。
影響閾值位置的兩個主要因素是收益和信號頻率。 當命中有很多好處而誤報損失很少時，閾值將設置為較低的值，而當誤報代價高昂且命中的好處很小時，閾值將設置為較高的值。 低閾值設置也可以由高比例的信號引起，而低比例的信號往往會引起較高的閾值設置。 信號頻率對閾值設置的影響是導致整體性能較低的主要因素，就警戒任務的命中比例和警惕性遞減而言。
從戰略變化（閾值變化）的角度來說明警惕性下降，要求監視過程中命中比例的降低伴隨著誤報比例的降低。 事實上，許多研究都是這種情況，警戒任務的整體表現不佳（與最佳情況相比）也可能至少部分是由閾值調整引起的。 在監視過程中，檢測響應的相對頻率與目標的相對頻率相匹配，這種調整意味著高閾值，命中比例相對較小，誤報比例也相對較小。 然而，警惕性下降是由可辨別性的變化而不是閾值設置的變化引起的。 這些主要在刺激事件發生率相對較高的連續辨別任務中觀察到。
警戒任務中的非戰略過程
儘管警戒任務的整體表現不佳和許多警惕性下降的實例可以根據檢測閾值對低信號率的戰略調整來解釋，但這樣的解釋並不完整。 在觀察過程中觀察者會發生變化，這會降低刺激的可辨別性或導致明顯的閾值偏移，這不能被視為對任務特徵的適應。 在 40 多年的警惕性研究中，已經確定了許多導致整體績效不佳和警惕性下降的非戰略因素。
在警戒任務中對目標的正確響應需要足夠精確的感官註冊、適當的閾值位置以及感知過程和相關響應相關過程之間的聯繫。 在觀察期間，觀察者必須保持一定的任務集，以一定的方式準備好對目標刺激作出反應。 這是一個重要的要求，因為如果沒有特定的任務集，觀察者將不會以所需的方式響應目標刺激。 因此，失敗的兩個主要來源是不准確的感覺記錄和對目標刺激的反應準備不足。 將簡要回顧解釋此類失敗的主要假設。
當刺激的外觀沒有時間或空間的不確定性時，刺激的檢測和識別會更快。 時間和/或空間的不確定性可能會降低警惕性。 這是基本的預測 期望理論. 觀察者的最佳準備需要時間和空間的確定性； 顯然警戒任務在這方面不是最佳的。 雖然預期理論的主要焦點是整體低績效，但它也可以解釋部分警惕性下降。 對於隨機間隔的不頻繁信號，在沒有信號出現的時候可能最初存在高水平的準備； 此外，將在準備程度較低時發出信號。 這通常會阻礙偶爾的高水平準備，因此從中獲得的任何好處都會在觀察過程中消失。
期望理論與 注意理論. 當然，警惕性注意理論的變體與一般注意的主導理論有關。 將注意力視為“處理選擇”或“行動選擇”。 根據這種觀點，刺激是從環境中選擇的，只要它們服務於當前主導的行動計劃或任務集，就會被高效地處理。 如前所述，選擇將受益於對此類刺激何時何地發生的精確預期。 但只有在行動計劃（任務集）處於活動狀態時才會選擇刺激。 （例如，汽車司機對交通信號燈、其他交通等做出反應；乘客通常不會這樣做，儘管兩者幾乎處於相同的情況。關鍵的區別在於兩者的任務集之間：僅司機的任務集需要對紅綠燈做出反應。）
當行動計劃暫時停用時，即當任務集暫時不存在時，用於處理的刺激選擇將受到影響。 警戒任務包含許多阻礙任務集持續維護的功能，例如處理刺激的周期時間短、缺乏反饋以及明顯的任務難度帶來的小動機挑戰。 在幾乎所有循環時間短的簡單認知任務中都可以觀察到所謂的阻塞，例如簡單的心算或對簡單信號的快速連續響應。 類似的阻塞也發生在警戒任務中任務集的維護中。 它們不會立即被識別為延遲響應，因為響應很少，並且在缺席任務集期間呈現的目標在缺席結束時可能不再存在，因此將觀察到未命中而不是延遲響應。 隨著在任務上花費的時間，阻塞變得更加頻繁。 這會導致警惕性下降。 適當任務集的可用性暫時失誤可能還有其他原因，例如，分心。
某些刺激不是為當前的行動計劃服務的，而是憑藉自身的特點而選擇的。 這些刺激是強烈的、新穎的、向觀察者移動的、突然發作的或出於任何其他原因可能需要立即採取行動的刺激，無論觀察者當前的行動計劃是什麼。 檢測不到此類刺激的風險很小。 它們會自動吸引註意力，例如定向反應所表明的那樣，定向反應包括將注視的方向轉向刺激源。 然而，接聽警鐘通常不被視為警惕性任務。 除了通過自身特性吸引註意力的刺激之外，還有一些刺激是作為練習的結果自動處理的。 它們似乎從環境中“蹦出來”。 這種自動處理需要通過所謂的一致映射進行擴展練習，即對刺激的一致分配反應。 一旦開發了刺激的自動處理，警惕性減量可能很小甚至不存在。
最後，警惕性表現因缺乏喚醒而受到影響。 這個概念以一種相當普遍的方式指代神經活動的強度，從睡眠到正常清醒再到高度興奮。 被認為影響覺醒的因素之一是外部刺激，在大多數警惕性任務中，這種刺激相當低且一致。 因此，在觀看過程中，中樞神經系統活動的強度會整體下降。 喚醒理論的一個重要方面是它將警惕性表現與各種與任務無關的情境因素和與機體相關的因素聯繫起來。
情境和有機因素的影響
低覺醒會導致警惕性任務表現不佳。 因此，可以通過傾向於增強喚醒的情境因素來提高性能，並且可以通過降低喚醒水平的所有措施來降低性能。 總的來說，這種概括對於警惕性任務的整體表現水平大多是正確的，但在不同類型的喚醒操作中，警惕性降低的影響是不存在的，或者觀察到的效果不太可靠。
提高喚醒水平的一種方法是引入額外的噪音。 然而，警惕性下降通常不受影響，並且就整體性能而言，結果不一致：觀察到性能水平增強、不變和降低。 也許噪聲的複雜性是相關的。 例如，它可以在情感上是中立的或煩人的； 它不僅會令人興奮，還會分散注意力。 更一致的是睡眠剝奪的影響，即“去喚醒”。 它通常會降低警覺性能，有時會增強警覺衰減。 鎮靜劑如苯二氮卓類藥物或酒精和興奮劑藥物如苯丙胺、咖啡因或尼古丁也觀察到警惕性的適當變化。
個體差異是警戒任務中表現的一個顯著特徵。 儘管個體差異在所有類型的警戒任務中並不一致，但它們在相似任務中是相當一致的。 性和一般智力的影響很小或沒有。 就年齡而言，警惕性表現在童年時期會增加，並在 XNUMX 歲以後趨於下降。 此外，內向的人很有可能表現出比外向的人更好的表現。
提高警惕性
現有的理論和數據提出了一些提高警惕性能的方法。 根據建議的具體程度，編制各種長度的列表並不困難。 下面給出了一些相當廣泛的建議，這些建議必須適合特定的任務要求。 它們與感知歧視的緩解、適當的戰略調整、不確定性的減少、注意力失誤的影響的避免和覺醒的維持有關。
警戒任務需要在非最佳條件下進行區分。 因此，最好使區分盡可能簡單，或使信號盡可能顯眼。 與此總體目標相關的措施可以很簡單（例如適當的照明或延長每件產品的檢查時間）或更複雜的措施，包括用於增強目標顯著性的特殊設備。 同時比較比連續比較更容易，因此參考標準的可用性會有所幫助。 借助於技術設備，有時可以快速交替地呈現標準和被檢查對象，從而使差異表現為顯示中的運動或視覺系統特別敏感的其他變化。
為了抵消導致目標正確檢測比例相對較低的閾值戰略變化（並且為了使任務在採取行動的頻率方面不那麼無聊），建議引入假目標。 但是，這似乎不是一個好的建議。 虛假目標會增加總體命中率，但代價是更頻繁的誤報。 此外，未檢測到的目標在所有未響應的刺激（工業檢測任務中的外發故障材料）中的比例不一定會減少。 更適合的似乎是關於命中和誤報的相對重要性的明確知識，以及可能獲得適當放置閾值以決定“好”和“壞”的其他措施。
時間和空間的不確定性是警惕性差的重要決定因素。 對於某些任務，可以通過定義要檢查的對象的特定位置來減少空間不確定性。 然而，對於時間的不確定性幾乎無能為力：如果目標的出現可以在其呈現之前發出信號，則觀察者在警戒任務中將是不必要的。 然而，原則上可以做的一件事是，如果故障傾向於成串出現，則將要檢查的對象混合在一起； 這用於避免沒有目標的非常長的間隔以及非常短的間隔。
對於減少注意力失誤或至少減少它們對錶現的影響，有一些明顯的建議。 通過適當的訓練，如果背景和目標刺激不太可變，也許可以獲得某種目標的自動處理。 可以通過頻繁的短暫休息、工作輪換、工作擴大或工作豐富化來避免持續維持任務集的要求。 引入多樣性可以很簡單，就像讓檢查員自己從盒子或其他位置獲取要檢查的材料一樣。 這也引入了自我調節，這可能有助於避免在任務集臨時停用期間出現信號。 任務集的持續維護可以通過反饋、主管表示的興趣和操作員對任務重要性的認識來支持。 當然，在典型的警戒任務中，性能水平的準確反饋是不可能的； 然而，就觀察者的動機而言，即使是不准確或不完整的反饋也會有所幫助。
可以採取一些措施來保持足夠的喚醒水平。 持續使用藥物可能在實踐中存在，但從未出現在建議中。 一些背景音樂可能有用，但也會產生相反的效果。 警戒任務期間的社交隔離應該盡量避免，在白天的低覺醒時間（如深夜），支持性措施（如短值班）尤為重要。