第 8 讲： 安全心理尺度的数学表达方法 主讲人：刘琛，吴超 E-mail : liuchen19880615@126.com Blog : http://blog.sina.com.cn/safetyculture

引 言 人 管 环 机 安全心理学 研究人在劳动过程中伴随生产工具、机器设备、工作环境、作业人员之间关系而产生的安全需要、安全意识及其反应行动等心理活动的一门科学；研究劳动中意外事故发生的心理规律并为防止事故发生提供科学依据的工业心理学领域。

引 言 安全心理学 研究内容 1、意外事故的人的因素分析 2、工伤事故肇事者的特性研究 3、防止意外事故的心理学对策 引 言 疲劳、情绪波动、注意力分散、判断错误、人事关系等对事故发生的影响。 从业人员的选拔（即职业适宜性检查），机器的设计要符合工程心理学要求，开展安全教育和安全宣传，以及培养安全观念和安全意识等。 智力、年龄、性别、工作经验、情绪状态、个性、身体条件等与事故发生率的关系的研究。 1、意外事故的人的因素分析 2、工伤事故肇事者的特性研究 3、防止意外事故的心理学对策 安全心理学 研究内容

引 言 心理学的研究方法 2、量的 研究方法 1、质的 研究方法 量表测量 元分析法 参与观察法 统计法 深度访谈法 实验法 文献资料法 引 言 心理学的研究方法 量表测量 元分析法 参与观察法 2、量的 研究方法 统计法 深度访谈法 1、质的 研究方法 实验法 文献资料法 个案法

引 言 “质”的研究存在的问题 研究不够重视。没有原始资料作为基础，更多的是研究者个人 观点和感受的阐发。 引 言 “质”的研究存在的问题 研究不够重视。没有原始资料作为基础，更多的是研究者个人 观点和感受的阐发。 对定性研究的认识不够。套用定量研究的评价标准来看待定性 研究，认为定性研究不具有可量化性，缺乏科学研究的严格性 与客观性。 部分研究方法不当。研究方法都有其规范性要求。

引 言 “量”的研究存在的问题——操作缺陷 编制的心理测试和量表未经过实地考察或者直接套用国外模板， 未考虑国内外差异性。 引 言 “量”的研究存在的问题——操作缺陷 编制的心理测试和量表未经过实地考察或者直接套用国外模板， 未考虑国内外差异性。 研究过程中应强调研究者与被研究者之间的主客关系，难以真 正将研究对象作为客体进行价值中立的说明和控制。 ——中心主义、单调呆板、 以偏概全等缺陷。

引 言 心理学的研究中存在的问题 1、“质”的研究存在的问题； 2、“量”的研究存在的问题——操作缺陷； 引 言 心理学的研究中存在的问题 1、“质”的研究存在的问题； 2、“量”的研究存在的问题——操作缺陷； 3、研究缺乏系统性、创造性，重复性研究多； 4、研究方法和技术单一。多采用测量、问卷调查和访谈法。

引 言 心理尺度 每人单独存在的安全区域，它不是以视觉来区分，而是以心理感受来区分的。 定性问题定量化 安全心理尺度 引 言 心理尺度 每人单独存在的安全区域，它不是以视觉来区分，而是以心理感受来区分的。 定性问题定量化 为提高作业人员的安全心理素质、降低生产事故发生概率。 安全心理尺度

技术路线 研究对象：生产一线的作业人员。 1 遍历法 确定安全心理尺度的影响因素 2 粗集理论 影响因素指标权重 安全心理尺度及影响因素 3 三角模糊理论 安全心理尺度及影响因素 语言描述 4 Matlab 数学建模

目 录 安全心理尺度及其影响因素研究 影响因素权重的确定 安全心理尺度及其影响因素的描述 安全心理尺度的数学建模与运用 目 录 安全心理尺度及其影响因素研究 1 影响因素权重的确定 2 安全心理尺度及其影响因素的描述 3 安全心理尺度的数学建模与运用 4 心理尺度定量表达研究方法的归纳 5

1、安全心理尺度及其影响因素研究 正效应 负效应 平衡效应 1.1 安全心理尺度的定性描述 正面积极向上的刺激明显给人以鼓舞及兴奋的心理暗示。 负面消极向下的刺激则会予人以压迫及反感心理。 微小刺激也可认为是无刺激的情况，对人的心理影响较小，可忽略不计。

1、安全心理尺度及其影响因素研究 第一象限——正效应区 第三象限——负效应区 坐标原点——平衡效应点 1.2 安全心理尺度的定量描述 y x 负效应区 图1 安全心理尺度数学模型框架图

1、安全心理尺度及其影响因素研究 y 影响因素的度量 X轴——影响因素的度量 x 安全心理尺度的度量 Y轴——安全心理尺度的度量

1、安全心理尺度及其影响因素研究 1.3 安全心理尺度的影响因素 个性心理因素 社会因素 安全心理尺度的影响因素 生理因素 环境因素 鉴于不同个体会对同一事件产生不同的心理过程从而带来不同的事件结果。 包括人际关系、家庭关系、群体行为、业余活动需要等； 安全心理尺度的影响因素 作业环境； 生活环境。 生理因素 环境因素 主观因素——个性心理因素、生理因素； 客观因素——社会因素、环境因素。

安全心理尺度及其影响因素研究 影响因素权重的确定 安全心理尺度及其影响因素的描述 安全心理尺度的数学建模与运用 1 影响因素权重的确定 2 安全心理尺度及其影响因素的描述 3 安全心理尺度的数学建模与运用 4 心理尺度定量表达研究方法的归纳 5

2、影响因素权重的确定 粗集理论 1982年由波兰科学家Z. Pawlak教授提出的一种研究不完整、不确定知识和数据的表达、学习、归纳的方法； 依据客观权重与专家经验知识的共同作用确定最终权重值。 信息系统 文中约定 有限论域 U C = {a ,b ,c ,d } 条件属性集 D = {e } 决策属性集 决策属性值的集合 V = {0 ,1}

2、影响因素权重的确定 有限论域U u1：工业经济， u2：电力工业， u3：建筑科学与工程， u4：矿业工程， u5：道路运输经济， U=｛u0，u1 , u2 , u3 , u4 , u5 , u6 , u7｝

2、影响因素权重的确定 安全心理尺度信息系统 a：个性心理因素 b：社会因素 c：环境因素 d：生理因素 e：决策属性值 客观权重 U a b c d e u0 1 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 a：个性心理因素 b：社会因素 c：环境因素 d：生理因素 e：决策属性值 客观权重 “归一化”处理

2、影响因素权重的确定 客观权重 主观权重 最终权重 权重排序 社会因素 环境因素 个性心理因素 生理因素

安全心理尺度及其影响因素研究 影响因素权重的确定 安全心理尺度及其影响因素的描述 安全心理尺度的数学建模与运用 1 影响因素权重的确定 2 安全心理尺度及其影响因素的描述 3 安全心理尺度的数学建模与运用 4 心理尺度定量表达研究方法的归纳 5

3、安全心理尺度及其影响因素的描述 3.1 理论基础 三角模糊数的隶属度函数 三角模糊数： 取值范围： 最可能的取值：

3、安全心理尺度及其影响因素的描述 3.2 “安全心理尺度”影响因素的模糊集 ① 个性心理因素 共同区间 ① 个性心理因素 组成维度：人的意识水平、工作态度、性格特点、情绪状况、能力及气质等； 参照性格特性的分类，将个性心理因素分为个性安全型、个性非安全型、个性不安全型以及个性很不安全型4类。 共同区间 个性心理因素语言变量 个性安全型 个性非安全型 个性不安全型 个性很不安全型 语言描述 正常、轻松清醒的意识状态，活泼、冷静型性格，积极型或中间型情绪 超常态过度紧张，急躁型性格，消极型情绪 正常以下意识模糊，迟钝型性格，消极型情绪 无意识、失神，轻浮型性格，消极型情绪 三角模糊区间 (5,+ ) (-6,6) (-10,-4) (- ,-8) 个性心理因素语言变量 语言描述 三角模糊区间 个性安全型 正常、轻松清醒的意识状态，活泼、冷静型性格，积极型或中间型情绪 (5,+ ) 个性非安全型 超常态过度紧张，急躁型性格，消极型情绪 (-6,6) 个性不安全型 正常以下意识模糊，迟钝型性格，消极型情绪 (-10,-4) 个性很不安全型 无意识、失神，轻浮型性格，消极型情绪 (- ,-8)

3、安全心理尺度及其影响因素的描述 ② 生理因素描述及三角模糊区间 生理因素语言变量 语言描述 三角模糊区间 生理安全型 (5,+ ) ② 生理因素描述及三角模糊区间 生理因素语言变量 生理安全型 生理非安全型 生理不安全型 生理很不安全型 语言描述 睡眠充足，精力充沛，无疲劳现象，身体健康状况好 睡眠不充足，出现疲劳现象，身体状况欠佳 睡眠不充足，精神萎靡，疲劳，身体感到“不适” 睡眠严重不足，没有精神，很疲劳，身体机能受损 三角模糊区间 (5,+ ) (-6,6) (-10,-4) (- ,-8)

3、安全心理尺度及其影响因素的描述 ③ 社会因素描述及三角模糊区间 社会因素语言变量 语言描述 三角模糊区间 社会安全型 (5,+ ) ③ 社会因素描述及三角模糊区间 社会因素语言变量 社会安全型 社会非安全型 社会不安全型 社会很不安全型 语言描述 社会人际关系和谐，家庭和睦，群体氛围好，国家政策支持 社会人际关系不良，家庭不和睦，群体氛围欠佳 社会人际关系不良，家庭不和睦，群体氛围不好，国家政策不支持 社会人际关系严重不良，家庭严重冲突，群体氛围严重不和谐，国家政策反对 三角模糊区间 (5,+ ) (-6,6) (-10,-4) (- ,-8)

作业环境、生活环境完全符合人机舒适度要求 3、安全心理尺度及其影响因素的描述 ④ 环境因素描述及三角模糊区间 环境安全型 环境非安全型 环境不安全型 环境很不安全型 环境舒适型 环境因素语言变量 语言描述 作业环境、生活环境完全符合人机舒适度要求 作业环境舒适，生活环境良好 作业环境欠舒适，生活环境欠佳 作业环境不舒适，生活环境差 三角模糊区间 (10,+ ) (-6,6) (-10,-4) (- ,-8) 作业环境严重不适，生活环境极差 (5,10)

3、安全心理尺度及其影响因素的描述 3.3 安全心理尺度的模糊集 边 沁 幸福计算法 评价维度 3.3 安全心理尺度的模糊集 安全感的强度、持续性、确定性、邻近性、影响力、纯洁性和广度。 幸福计算法 评价维度 边 沁 很安全 安全 较安全 绝对安全 心理尺度语言变量 语言描述 安全指数极高 安全指数很高 安全指数高 安全指数较高 三角模糊区间 (100,+ ) (40,80) (0,40) (80,100) 不安全 很不安全 绝对不安全 较不安全 安全指数较低 安全指数低 安全指数很低 安全指数极低 (- ,-100) (-100,-80) (-40,0) (-80,-40)

安全心理尺度及其影响因素研究 影响因素权重的确定 安全心理尺度及其影响因素的描述 安全心理尺度的数学建模与运用 1 影响因素权重的确定 2 安全心理尺度及其影响因素的描述 3 安全心理尺度的数学建模与运用 4 心理尺度定量表达研究方法的归纳 5

4、安全心理尺度的数学建模 4.1 建模假设 建模假设 4.1 建模假设 建模假设 研究对象仅限于心理状况正常的安全作业人员群体，不考虑存在变态心理、严重自卑、自闭等问题心理的少数安全作业人员。 遵循“ （刺激S）→ （个体O）→ （反应R）”的正常心理映射规律，不考虑在特定背景下某一极度不安全要素却能引发安全心理的情形。 在评价安全心理尺度及各影响因素的模糊集中，使用 表示影响因子的美好或恶劣程度已超出人体承受范围。 假想模型中存在“安全”与“不安全”的过渡点（也称平衡效应点），即为N 维坐标系的原点。

4、安全心理尺度的数学建模 4.2 数据收集 重心解模糊化 集结评价值 专家打分 3 2 1 数据收集 利用公式： 4.2 数据收集 3 2 将三角模糊数转化为实数值： 重心解模糊化 1 数据收集 利用公式： 集结评价值 得出 和 。 ：第j 位专家对第i 种场景的评价值； ：第j 位专家对第i 种场景引起的安全心理尺度的评价值。 专家打分 二维点

4、安全心理尺度的数学建模 采用专家模糊打分法获取的部分二维点坐标： 二维坐标点 个性因素语言描述 意识正常清醒，心态平和轻松，工作认真谨慎，活泼外向，积极型情绪，学习能力强 (10,120) 意识正常清醒，心态平和轻松，工作认真谨慎，内向冷静，积极型情绪，学习能力强 (9.67,116.67) 意识正常清醒，稍有紧张，工作马虎大意，活泼急躁，积极型情绪，学习能力一般 (1.33,16.67) 意识正常清醒，稍有紧张，工作马虎大意，内向迟钝，中间型情绪，学习能力一般 (-2.67,-33.33) 意识正常清醒，超常态紧张，工作认真谨慎，内向冷静，消极型情绪，学习能力较强 (-0.67,-16.67) 意识正常清醒，超常态紧张，工作马虎大意，活泼外向，中间型情绪，学习能力较差 (-1.33,-20) 意识模糊，心态平和轻松，工作认真谨慎，内向冷静，中间型情绪，学习能力强 (-2,-30) 意识模糊，稍有紧张，工作马虎大意，活泼急躁，积极型情绪，学习能力一般 (-8,-73.33) 意识模糊，超常态紧张，工作马虎大意，活泼外向，积极型情绪，学习能力较差 (-11.33,-123.33) 意识松懈，心态轻松，工作马虎大意，活泼外向，中间型情绪，学习能力强 (2.67,16)

4、安全心理尺度的数学建模 4.3 曲线拟合 利用MATLAB建立数学模型 1、函数关系为： 2、拟合参数值： 4.3 曲线拟合 个性心理因素与安全心理尺度的拟合曲线图 采用最小二乘拟合的方法对数据进行曲线拟合 利用MATLAB建立数学模型 1、函数关系为： 2、拟合参数值： 3、曲线拟合度：0.9121。

4、安全心理尺度的数学建模 4.4 安全心理尺度数学建模的运用 重点监控对象： “负效应区”的作业人员； 4.4 安全心理尺度数学建模的运用 重点监控对象： “负效应区”的作业人员； 需对其进行有针对性的心理干预，将潜在的问题心理转变为安全心理。 可采用自制量表向上级、同事进行间接寻访或作业场所内视频监控录像等手段获取作业人员的个性特征； 资料汇总后交由专家小组对其个性特征进行评分； 通过自变量的评价值得出其安全心理尺度值。

安全心理尺度及其影响因素研究 影响因素权重的确定 安全心理尺度及其影响因素的描述 安全心理尺度的数学建模与运用 1 影响因素权重的确定 2 安全心理尺度及其影响因素的描述 3 安全心理尺度的数学建模与运用 4 心理尺度定量表达研究方法的归纳 5

5、心理尺度定量表达研究方法的归纳 2 4 5 3 1 分析心理尺度的变化趋势，并提出将潜在的问题心理转变为安全心理的对策措施. 分析影响心理尺度的因素种类； 衡量心理尺度影响因素的权重； 给出心理尺度及其影响因素的语言描述及对应的三角模糊区间； 数学建模：构建心理尺度随各个影响因素的拟合曲线，或多个影响因素共同作用下的变化拟合图形； 分析心理尺度的变化趋势，并提出将潜在的问题心理转变为安全心理的对策措施.

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