多任务情境下信息模态、多任务类型和中断方式对行为绩效的影响及其机理研究

Multitasking is a common task scenario in manufacturing and daily life, showing new features of complex information modalities, diverse multitasking types and pervasive task interruptions. Existing multitasking literature lack the studies focusing on characteristic factors of information modality (multimodality including visual, auditory, and tactile modality), multitasking type (parallel multitasking and sequential multitasking), and interruption mode (external interruption and internal interruption) and their physiological and psychological influential mechanisms of behavioral performance. In view of the above limitations of the existing research, the present study is focused on multitasking scenario and aims to investigate the effects and influential mechanisms of information modality, multitasking type, and interruption mode on individual behavior and performance. Experiments involving perception and cognition tasks will be designed and performed, physiological indicators including eye movements, EEG and hormone levels and psychological indicators including mental workload, arousal and emotional state will be measured in this study. Based on the research results, the present study will be the first to clarify the effects of information modality, multitasking type and interruption mode on behavioral performance in multitasking scenario from physiological and psychological perspectives. The research results will provide guidelines and principles for the design of information display, working modes, personnel selection and training, task management and support systems in multitasking scenario.

多任务是生产和生活中常见的任务情境，表现出信息模态复杂化、多任务类型多样化和任务中断普遍化的新特点。现有的多任务研究缺少对于信息模态（视觉、听觉、触觉多模态）、多任务类型（并行多任务和顺序多任务）、中断方式（外在中断和内在中断）等特征变量对个体生理和心理层面的影响机理的深入研究。针对现有研究的上述局限性，本项目以多任务为研究情境，通过设计和实施感知与认知类任务实验，并结合眼动、脑电、激素水平等生理指标及脑力负荷、唤醒水平、情绪状态等心理指标的测量，对信息模态、多任务类型和中断方式等特征变量对个体行为绩效的影响及其机理进行深入的研究。基于研究成果，本项目将首次从生理和心理层面揭示多任务情境下信息模态、多任务类型和中断方式影响个体行为绩效的机理，并提出针对多任务的信息显示、作业方式、人员选拔和培训、任务管理和辅助支持系统等方面设计的指导方针和原则。

本项目针对多任务情境，通过一系列行为实验，从行为、心理和生理三个维度探究了信息模态、多任务类型、中断方式、信息反馈、任务相关性等关键变量对任务绩效、情绪感受和交互感知的影响及其机理。研究内容一共包括三个方面，第一，探究了信息模态和多任务类型对行为绩效及交互感知的影响，结果阐明了信息模态、多任务类型和信息反馈对任务绩效、情感感受和交互感知的影响作用，验证了多模态效应、言语冗余对绩效的提升作用，揭示了不同类型多任务下个体行为特性，明确了文本反馈和语音反馈对交互感知的积极影响。第二，研究了多任务中断方式对任务绩效的影响及行为干预。研究结果阐明了中断方式、任务相关性对任务绩效和情感感受的影响作用，比较了内部中断和外部中断对需求满足和沉浸度的促进强度，说明了多任务对需求满足和情感感受的正向积极影响；基于生理测量的脑电和心率指标，从生理层面探究了引导正念这一干预措施对中断方式负面影响的抑制作用，验证了该干预措施的心理改善效果；第三，智能系统多任务使用的行为特征与行为意愿模型研究。针对新兴的智能系统多设备交互和多任务使用的情境，揭示了在线协同多任务和智能助手协同多任务能引发社会助长效应，阐明了社会比较在在线协同引发社会助长效应中所起的调节作用，对比了人与智能助手协同和人与人协同在影响任务绩效方面的强度和方向差异，建立了自动驾驶多任务使用和在线学习多任务使用的行为意愿模型，揭示了多设备交互控制方式对任务绩效的影响作用。总之，研究成果拓展了个体认知机制和信息处理模型，补充和完善了多任务中断形成的机理，丰富了多任务行为科学的相关理论，为多任务显控界面的设计和优化、工作组织方式的选择与设计、多任务任务管理和辅助支持系统的设计和完善等提供了实践指导。依托项目成果目前已发表SSCI/SCI论文3篇，中文期刊论文2篇，会议论文4篇，出版学术专著1部，培养各类学生共计10人次，组织国内外学术交流共计8人次。