第8讲安全心理尺度的数学表达方法(中南大学刘琛吴超)

安全心理尺度的数学表达方法主讲人：刘琛，吴超E-mail:liuchen19880615@126.comBlog:/safetyculture第8讲：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。引言安全心理学人管机环引言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。引言参与观察法量表测量深度访谈法文献资料法个案法元分析法统计法实验法心理学的研究方法1、质的研究方法2、量的研究方法引言“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。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。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；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。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。引言心理尺度为提高作业人员的安全心理素质、降低生产事故发生概率。安全心理尺度定性问题定量化技术路线1234研究对象：生产一线的作业人员。粗集理论影响因素指标权重三角模糊理论安全心理尺度及影响因素语言描述Matlab数学建模确定安全心理尺度的影响因素遍历法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安全心理尺度及其影响因素的描述31、安全心理尺度及其影响因素研究1.1安全心理尺度的定性描述正效应负效应平衡效应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。正效应区负效应区平衡效应点第一象限——正效应区第三象限——负效应区坐标原点——平衡效应点xy0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1.2安全心理尺度的定量描述y0x影响因素的度量安全心理尺度的度量X轴——影响因素的度量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作业环境；生活环境。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个性心理因素生理因素环境因素社会因素主观因素——个性心理因素、生理因素；客观因素——社会因素、环境因素。1、安全心理尺度及其影响因素研究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安全心理尺度及其影响因素的描述32、影响因素权重的确定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。信息系统粗集理论文中约定有限论域UC={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}有限论域UU=｛u0，u1

,u2

,u3

,u4,u5

,u6,u7｝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，u6：铁路运输，u7：航天航空科学与工程。2、影响因素权重的确定安全心理尺度信息系统AUabcdeu011111u110111u200111u310101u410111u510011u610011u711111a：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社会因素

环境因素个性心理因素生理因素权重排序主观权重最终权重客观权重2、影响因素权重的确定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安全心理尺度及其影响因素的描述33.1理论基础3、安全心理尺度及其影响因素的描述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：3.2“安全心理尺度”影响因素的模糊集组成维度：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。①个性心理因素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)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)共同区间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)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心理尺度语言变量语言描述安全指数较低安全指数低安全指数很低安全指数极低三角模糊区间(-,-100)(-100,-80)(-40,0)(-80,-40)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3、安全心理尺度及其影响因素的描述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安全心理尺度及其影响因素的描述34.1建模假设4、安全心理尺度的数学建模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。：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。专家打分将三角模糊数转化为实数值：重心解模糊化数据收集二维点13利用公式：集结评价值得出和。24.2数据收集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：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

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，学习能力强二维坐标点(9.67,116.67)(1.33,16.67)(-2.67,-33.33)(-0.67,-16.67)(-1.33,-20)(-2,-30)(-8,-73.33)(-11.33,-123.33)(2.67,16)(10,120)4、安全心理尺度的数学建模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。4.3曲线拟合4、安全心理尺度的数学建模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。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。4.4安全心理尺度数学建模的运用4、安全心理尺度的数学建模安全心理尺度及其影响因素研究