高处作业人员心理负荷的SWAT量表主观评定方法研究

晋良海，李 宬

（1.湖北省水电工程施工与管理重点实验室（三峡大学），湖北 宜昌 443002；2.三峡大学水利与环境学院，湖北 宜昌 443002）

高处作业行为管理不仅要考虑技术、自然条件和管理模式等个体不可控的心理环境因素，而且更需要考虑感觉、思维和情绪等个体可控的心理负荷因素。已有研究表明，作业人员在高处特定环境下产生的情绪（包含安全态度、安全认知等）对高处坠落等不安全行为有重大影响［1-2］。因此，如何控制高处作业人员心理负荷来避免安全事故发生已经成为最近非常热门的研究课题。但是心理负荷一直受外界因素影响，处于持续变化的状态，很难将其直接、准确地测量出来。近年来一些学者也只是运用间接测量方法对高处作业人员心理负荷进行测量评定。如张锐［3］通过对高处作业人员在高温条件下作业的生理指标进行测量，间接描述了作业人员的心理负荷变化；DiDomenico等［4］通过对高处作业人员加载不同工作荷载来观察作业人员心理负荷变化的方法，找出两种典型心理负荷评价指标，并提出了降低高处作业人员心理负荷的建议；Jo等［5］通过建立一个认知结构体系（ACT-R），对高处作业人员心理负荷进行预测，提早进行作业调整，确保高处作业的顺利完成；Azadeh等［6］提出一种类似于人工神经网络的智能算法系统来预测和改善作业人员的心理负荷，并通过问卷调查的方法验证该系统是否正确。以上研究成果对高处作业人员心理负荷的研究有一定的指导意义，但是由于这些方法存在测量过程相对复杂、获取结果的时间较长、结果准确性也缺乏实验验证等问题，很难将其推广应用。而早期SWAT 量表在检验视觉监视作业难度、通讯作业效绩以及短时间作业效绩的敏感性等方面时，发现与心理负荷之间存在紧密联系，这为快速、简便、准确地测量高处作业人员的心理负荷提供了一些新的思路。为此，本文首先根据高处作业人员心理负荷变化的基本特征，制定SWAT 量表，并运用统计学方法对该量表的信度和效度进行验证；然后采用问卷调查的方法采集SWAT 量表中的信息，对高处作业人员心理负荷进行主观评定；最后结合高处作业人员年龄、性别、学历、工作经验等方面分析评定结果，为高处作业人员的行为管理提供理论支持。

1 高处作业人员心理负荷变化的基本特征

通过对影响心理负荷因素的分析，发现高处作业人员心理负荷与地面作业有明显不同，这种不同主要是由环境变量导致的。常见环境变量主要分为两种：一种为物理环境变量，包括海下、高空或空间、气候、工作场地等；另一种为社会环境变量，包括组织风气、冲突等。作业人员高处作业时受到高空、气候、工作场地等物理环境变量的影响就会存在两种心理过程［7］，即基本心理过程和个性心理过程，并引起心理负荷（包括情绪负荷、认知负荷等）的明显变化，详见表1。

表1 两种心理过程的内容描述和心理负荷变化的基本特征Table 1 State description and common features of two kinds of mental process

2 高处作业人员心理负荷SWAT 量表

2.1 量表的制定与使用

高处作业人员心理负荷SWAT 量表［8］借助联合测定技术将心理负荷分成时间负荷、心理努力负荷和心理紧张负荷三个条目，并把三个条目按照重要程度进行排序，其中每个条目又按轻、中、重各划分成三个等级（见表2），共组成27种状况，分别对应27种心理负荷分数值，具体分组及其评分标准见表3。关于本量表的评分标准，主要借鉴以往SWAT 量表评分标准［9］，并针对高处作业特有环境，增加心理努力负荷和心理紧张负荷两个条目在心理负荷中的比重加以制定。

表3 高处作业人员心理负荷SWAT量表的分组及其评分标准Table 3 Grouping and score of SWAT scale assessment of mental workload of high operating personnel

本文针对SWAT 量表难以实际测量评定的问题，制定了通俗、易懂的问卷调查表来采集SWAT量表中的信息。所设计的问卷调查内容完全按照SWAT 量表主要内容制定，通俗易懂且不存在诱导性问题，并严格控制题目数量，问题之间存在较强的逻辑关系，确保了问卷调查获取的信息真实、有效。该问卷调查表内容主要包括两部分：第一部分是由被调查者的性别、年龄、学历、工龄等基本信息组成；第二部分是由SWAT 量表改编的四道问题组成，问卷调查的题目内容详见表4。

本次问卷调查采取实地发放的方式，向某市几处高处作业工地上作业人员发放问卷调查表53份，及时收回50份，回收率94.33%，符合统计要求。将采集到的高处作业人员问卷调查信息组成数据样本，并结合表3评分标准计算出高处作业人员心理负荷分数值，其统计结果见表5。由于问卷调查所获取的数据较多，这里只列举部分数据。

表4 问卷调查的题目内容Table 4 Main content of the questionnaire

表5 高处作业人员心理负荷SWAT量表原始数据统计表Table 5 Original data of SWAT scale assessment of mental workload of high operating personnel

2.2 量表信度和效度验证

为了确保SWAT 量表真实、可靠，需要对SWAT 量表进行信度和效度验证。本文运用重测信度、分半信 度（Spearman-Brown 相关系 数）、Cronbach’s a系数、条目得分与总分之间的相关系数对SWAT 量表进行信度验证；运用因子分析法评价的结构效度对SWAT 量表进行效度验证［9］，具体操作借助SPSS.21软件［10］进行。

2.2.1 量表信度验证

在测其重测信度时，将SWAT 量表总分及三个条目分两次测量，测得ICC（组内相关系数）介于0.700～0.900之间，均超过0.500，平均重测系数为0.824，都符合统计学意义，说明量表具有较好的相关性，见表6。

表6 SWAT量表重测信度评价Table 6 Evaluation of the test-retest reliability of SWAT scale

利用Spearman-Brown 相关系数对SWAT 量表的分半信度进行评价，其相关系数为0.654，且Cronbach’s a 系数大于0.800，说明量表中各条目的测定内容具有良好的同质性。

SWAT 量表各条目得分与总分之间的相关系数在0.750～0.870之间，都符合统计学意义，表明量表整体测定内容具有较好的一致性，见表7。

表7 SWAT量表各条目得分与总分的相关分析Table 7 Correlation analysis of score and total score of each item of SWAT scale

2.2.2 量表效度验证

首先对量表数据进行KMO 和Bartlett’s球形检验，其KMO 检验结果为0.670，大于0.5，且Bartlett’s球形检验结果具有统计学意义，表明该量表数据适合做因子分析。SWAT 量表的3 个条目均在F1上具有较大的因子负荷，其值介于0.600～0.900之间，公因子方差均大于0.800，说明能够较好地反映高处作业人员的心理负荷状况，F1的贡献率达62.936%，见表8。

表8 SWAT量表各条目的因子负荷Table 8 Analysis of factor loading of SWAT scale

3 评定结果及分析

将表5中问卷调查所采集到的信息进行统计与整理，并作出主观评定，最后从高处作业人员性别、年龄、学历等方面简要分析评定结果。

3.1 基本信息统计及评定结果

通过对参加问卷调查的高处作业人员的性别、年龄、学历、工龄进行信息统计（见图1），可大致了解这次参加问卷调查的高处作业人员基本情况。统计结果显示：在高处作业人员中男性占绝大多数；年龄结构较为合理，大部分处于20～50 岁青壮年阶段；学历水平普遍一般，且初、高中文化水平占绝大多数；工龄结构较为合理，大部分高处作业人员的工龄处于3～8a，少部分属于3a以下或8a以上。

将表5中高处作业人员心理负荷总分按照0～100的分数进行折算，最后得到不同心理负荷分数段人数统计结果，见图2。

由图2可以看出：高处作业人员的心理负荷值分三类情况，处于40～70分的人数占绝大多数，0～40分和70分以上的人数占少数。

3.2 评定结果分析

由评定结果可知，高处作业人员心理负荷呈现正态分布。根据高处作业人员的性别、学历、身体状况、年龄、经验等多方面分析三类作业人员心理负荷的产生机理，可以看出：

（1）大部分高处作业人员的心理负荷分数值在40～70分之间，处于一般水平，代表了高处作业行业现状。造成这种现状的因素有很多，诸如学历、性别、年龄等。学历高低对高处作业人员的认知缺陷、记忆、语言表达和理解能力有重要影响，一些研究发现成年学习不良者的社会情感调节能力明显偏低［11］，从而导致成年学习不良者的心理负荷分数值升高。但是心理负荷值不会一直升高，同时还会受到性别、年龄、健康的影响。研究发现男性认知能力普遍比女性强，从而在高处作业时面对突发事件的处理能力显得更强一些，可以有效抑制心理负荷值持续升高。再者关于年龄、健康状况等因素，其主要是通过影响作业人员的生理负荷间接影响心理负荷，如20～50岁年龄段身体健康的作业人员身体机能较为完整，可以通过自身调节来缓解和消除由于在高处环境下工作而产生肾上腺素分泌物质、心跳加快、血管收缩等状况，有效抑制心理负荷持续升高。正是由于学历、性别、年龄等多方面因素或促进或抑制的共同作用，才使这部分高处作业人员的心理负荷值处于一般水平。

（2）极少部分高处作业人员心理负荷分数值为40分以下，处于较低水平。该部分人员主要包括两类：一类是从事高处作业很多年、具有一定工作经验的作业人员，他们的思维能力随着作业时间的增加而得到提升，处事冷静，作业熟练，对待高处作业有一套合理的认知体系，存在一种正确安全观［12］，所以从事高处作业时心理负荷值较低；另一类是经验尚欠的年轻作业人员，他们思维能力欠缺，做事武断，具有很强的冒险精神［13］，而盲目的、无目的、无方向的冒险精神有时会蒙蔽这类作业人员，致使其高估自己的能力和素质，表现为高处作业时心理负荷值较低，因此企业必须对这类人员进行行为管理，以避免安全事故发生。

（3）少部分高处作业人员心理负荷分数值为70分以上，处于较高水平。分析他们从事高处作业原因，大致分为以下几种情况：一是迫于就业压力大无奈选择从事高处作业；二是受到同行业人员引荐而选择从事高处作业；三是被高处作业的优厚待遇所吸引而盲目选择从事高处作业。这类作业人员本身心理素质很差，加上工作时缺乏相关技能培训和心理辅导就直接从事高处作业，长时间呆在作业区域很容易引起安全事故。一旦危险情况发生，不仅延误施工进度，而且存在严重安全隐患，需要引起施工企业的重视。

4 结论

（1）根据高处作业人员心理负荷变化的基本特征及工程心理学相关理论，提出一套高处作业人员心理负荷的SWAT 量表主观评定方法，并通过问卷调查方式采集SWAT 量表中的信息，借助SPSS软件对该量表的重测信度、分半信度、Cronbach’s a系数、条目得分与总分之间相关系数、结果效度等参数进行计算，确保量表的信度和效度满足要求。

（2）与以往生理测量等方法相比，高处作业人员心理负荷的SWAT 量表可以快速、简便地测量高处作业人员的心理负荷值，为施工企业行为管理提供事实依据。

（3）将高处作业心理负荷SWAT 量表测量的心理负荷值进行整理与统计，并结合高处作业人员性别、年龄、学历、社会环境等因素进行定性分析，可以得出：①高处作业人员的心理负荷值呈现正态分布；②性别、年龄、学历等因素对高处作业人员的心理负荷值影响较大，可为施工企业在进行作业人员筛选时提供理论指导；③分析高处作业人员心理负荷值出现极值的原因，发现作业人员遗传特性、家庭与社会环境都对其心理负荷值产生重要影响。因此，企业通过对高处作业人员进行相关技能培训和心理辅导，可以有效地将作业人员心理负荷值控制在合理的水平。

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