不同作业时间段认知负荷在各评估指标上变化的分析

六、不同作业时间段认知负荷在各评估指标上变化的分析

持续作业时间共分成16个时间段。针对每种任务复杂性条件，采用方差分析方法，分析不同作业时间段之间认知负荷在各评估指标上均值的差异，其结果见表4.1。

表4.1　不同作业时间段认知负荷在各评估指标上均值差异的方差分析

对表4.1进行分析可以发现，无论何种任务复杂性条件下，在不同的作业时间段，认知负荷在心理努力和任务主观难度两种主观评估指标上均无统计上的显著差异(p＞0.05)。通过两个作业时间段之间的多重比较，进一步分析认知负荷在心理努力和任务主观难度指标上均值的差异，发现这两个评估指标均值在作业时间段之间存在不同程度的差异。例如，第1作业时间段与第4、5、7、9、13作业时间段之间、第3作业时间段与第7作业时间段之间的心理努力均值存在显著的差异(p＜0.05);第3作业时间段与第9作业时间段之间、第7作业时间与第16作业时间段之间的任务主观难度均值也存在显著的差异(p＜0.05)。图4.1和图4.2对两种主观评估指标在每个作业时间段的均值进行了比较。从图中可以看出，心理努力和任务主观难度表现出较大的波动性，而且在不同的任务复杂性条件下，心理努力和任务主观难度平均值存在显著差异。任务越复杂，心理努力和任务主观难度平均值也越高。这与第一部分实验结果相一致。

图4.1　不同作业时间段的心理努力均值图

图4.2　不同作业时间段的任务主观难度均值图

当任务复杂性为低或中等时，主任务反应时在不同作业时间段的均值表现出极显著的差异(p＜0.01)。从图4.3中可以看出，当任务复杂性较低时，主任务反应时随持续作业时间的延长呈下降的趋势;当任务复杂性为中等时，主任务反应时与持续作业时间的关系呈现作业初期较高，而后下降，然后又有上升的态势;但当任务复杂度条件为高时，主任务反应时随持续作业时间的变化不显著，F=0.543，p=0.916。从图中还可以看出，不同的任务复杂性之间，主任务反应时的均值存在明显的差异。任务复杂性越大，完成主任务的时间也越长。

主任务正确率在三种任务复杂性条件下均存在显著的差异(p＜0.01)，观察图4.4可以发现，主任务正确率与持续作业时间的关系呈两头低中间高的形态。并且主任务越复杂，其正确率也越低。

图4.3　不同作业时间段的主任务反应时均值图

次任务正确反应时变化与持续作业时间之间不存在统计上的显著关系(p＞0.05)。但从图4.5来看，次任务正确反应时变化随着持续作业时间延长，存在逐渐下降的趋势。三种复杂性水平条件之间的次任务正确反应时也没有显示出明显的差异。

在不同作业时间段之间，认知负荷在不同生理测量指标上均值的变化不尽相同。从表4.1中可以发现，当任务复杂性较低时，在不同作业时间段之间，认知负荷在注视时间、注视次数和眼跳距离指标上均值均存在显著的差异。但随着任务复杂性增大，认知负荷在眼跳距离指标上依然有显著差异外，在注视时间和注视次数指标上均不存在显著差异。在各种任务复杂性条件下，不同作业时间段之间，认知负荷在瞳孔直径这一指标上的均值均无显著变化。

图4.4　不同作业时间段的主任务正确率均值图

图4.5　不同作业时间段的次任务正确反应时变化图

进一步对不同作业时间段时认知负荷在生理指标上均值进行分析，其结果见图4.6至图4.9。从图4.6中可以看出，在低任务复杂性条件下，随着持续作业时间延长，注视时间存在下降的趋势。三种任务复杂性水平下的注视时间存在明显的差异，任务越复杂，注视时间也越长。同样，注视次数在低任务复杂性时，随持续作业时间延长呈下降趋势(见图4.7)，但当任务复杂性为中等或高时，其变化趋势表现的并不明显。从图4.8可以看出，虽然在不同作业时间段之间瞳孔直径没有表现出统计上的显著性，但随着持续作业时间延长，瞳孔直径在作业初始阶段存在明显的下降趋势，到了中期时最低，而后又有上升的趋势，但在不同任务复杂性水平之间，瞳孔直径不存在明显的差异。眼跳距离虽然在总体上表现出显著的差异，从图4.9可以看出，眼跳距离在不同作业时间段之间存在明显的波动性，但并没有表现出明显的规律性，而且不同任务复杂性之间也不存在明显的差异。

图4.6　不同作业时间段的注视时间均值图

图4.7　不同作业时间段的注视次数均值图

图4.8　不同作业时间段的瞳孔直径均值图

图4.9　不同作业时间段的眼跳距离均值图