CN107773256B

CN107773256B - 一种心理应激管理能力测评方法

Info

Publication number: CN107773256B
Application number: CN201710965389.7A
Authority: CN
Inventors: 李鸣皋; 杨业兵; 徐建中; 赵起超
Original assignee: PLA NAVY GENERAL HOSIPTAL
Current assignee: PLA NAVY GENERAL HOSIPTAL
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2037-10-17
Also published as: CN107773256A

Abstract

本发明涉及一种心理应激管理能力测评方法，其步骤：设置任务激励，设置被试者应完成的任务；构建适用于各难度等级任务且具有相同量纲的行为指标；对行行为指标进行合理性验证；选择确定需要检测的被试者生理信号，构建完成各难度等级任务下的生理指标；对生理指标进行合理性验证；确定心理应激管理能力指标S，S是完成各难度等级任务时的行为指标、生理指标为自变量的函数；随机选择备选对象作为被试者，获得被试者的心理应激管理能力指标，进而得到心理应激管理能力评价标准；以心理应激管理能力评价标准作为是否合格的选拔和评价准则。本发明能有效地对被试者的心理应激管理能力进行定量化的测评，用于人员心理应激管理能力的选拔与训练效果评价。

Description

一种心理应激管理能力测评方法

技术领域

本发明涉及一种心理应激测评领域，特别是关于一种心理应激管理能力测评方法。

背景技术

心理应激(psychological stress)是人在面临困难、危险时，在心理上产生的压力感受反应。在执行高难度、高危险任务时，过度的心理应激会导致作业人员发生认知功能下降、行为水平降低、情绪紧张，甚至产生躯体不适，在一定程度上干扰任务的顺利完成。长期的心理应激状态会严重影响人员健康，使发生慢性疾病的风险增加。心理应激管理能力是人对应激反应的控制能力，它是人在长期的生活工作过程中逐渐培养形成的，受到遗传因素、个性特征、家庭因素、社会环境因素等多方面的影响，使不同个体间存在较大的差异。心理应激管理能力强的人，在面对高难度、高危险任务时可更好地发挥人的潜在能力，更好地完成任务。因此，在飞行员等高危执业人员的选拔中，心理应激管理能力是一项重要的选拔要素。在相关人员的训练过程中，心理应激管理能力是一项重要的评价内容。如何有效地检测评价人员的心理应激管理能力，定量化地为相关作业人员选拔和训练提供把关指标，是一个急需解决的问题。

目前，对于心理应激管理能力的检测评价方法有很多种，包括心理量表评估法、专家访谈法、唾液及血液皮质醇检测法、人体生理信号检测法等。其中心理量表评估法虽然无创，但通过被试者对特定问题的主观回答，准确性有一定的局限性，而且评价的时限性往往滞后，难以反映被试者在应激情境下的即时真实感受、状态和影响。专家访谈法依赖于专家与被试者的访谈互动，测评的准确性在很大程度上决定于专家的经验和对评价标准的主观认定，评价结果也不可避免地带有主观性和滞后性，与量表评定法的缺点类似。唾液和血液皮质醇检测法测评心理应激管理能力需要在应激发生的适当时机采集被试者的唾液或血液，其中血液采集属于有创检查，虽然检测结果具有一定的客观性，但受制于采集设备的程序，实施此检查的时效性和便利性差，难以对任务过程中个体的应激水平进行有效测评。人体生理信号检测法主要基于检测人体的电生理信号对心理应激进行评价，该类方法可以在应激产生的过程中进行，操作也相对简单。目前，已有一些心理应激检测技术是基于此方法的，下面是两个采用此方法的具体技术方案。

在公开号为CN105664332A、名称为一种心理应激训练系统及方法的专利文献中给出了一种在监测心率及心率变异性的条件下进行应激训练的方法，通过一个封闭的头盔，在头盔中设置屏幕，将屏幕连接一个终端机，同时终端机通过一个脉搏血氧仪连接人体，通过向屏幕播放不同的画面，用脉搏血氧仪测试人体的反应，实现对训练者应激的掌握，以便为训练者提供适当的训练科目，降低相应激刺激所引起的应激反应。该技术方案虽可以检测训练对象的应激反应强弱，通过逐步训练降低对特定刺激的应激反应，但该技术方案是通过呈现激烈的影像，训练者被动地受激产生应激反应，完全没有对被试者给以主动的任务激励，也没有对训练者的行为进行评价，不能用于复杂任务导致的应激反应评价和训练，而且该方案对应激的评价依靠个人基线，无法对不同被试者进行应激强度的比较，更不能量化地评价训练者的心理应激管理能力，无法广泛地用于作业人员的选拔和训练评价。

公开号为CN106510737A、名称为一种用心率测度实时检测说话期间心理应激状态的方法的专利文献中给出了一种通过心电信号采集、R波定位、心率计算、呼吸性窦性心律不齐指标计算，实时检测确定说话期间心理应激状态的方法，可将应激状态分为强、弱、无三种。但该技术方案只能用于说话这种特定行为的应激测评，没有任务激励，也没有对训练者的行为进行评价，不能用于复杂任务导致的应激反应评价和训练，无法对个体的心理应激管理能力提供量化的评价指标，也无法用于其他作业人员的选拔和训练评价。

由上述可见，现有的心理应激检测评估技术只能对某些心理应激提供概略的检测与区分，都没有将任务刺激、行为指标以及生理指标等结合起来，也没有给出由任务刺激、行为指标、生理指标来定量化地构建心理应激管理能力指标的算法模型，无法用于相关作业人员的选拔与训练评价。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种心理应激管理能力测评方法，该方法能有效地对被试者的心理应激管理能力进行定量化的测评。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种心理应激管理能力测评方法，其特征在于包括以下步骤：1)针对测评需要设置任务激励，设置被试者应完成的任务，任务激励包括两个以上的难度等级；2)根据各难度等级的任务激励，构建适用于各难度等级任务且具有相同量纲的行为指标，用行为指标表述完成任务的优劣；3)采用任务激励和行为指标，由随机选择的被试者完成所设置的任务，获得被试者的行为指标，并进行行为指标合理性验证；4)如果通过了行为指标合理性验证，则进入步骤5)，反之则按照心理学原理进行调整，返回步骤1)，重复步骤1)～步骤3)，直至通过行为指标合理性验证；5)选择确定需要检测的被试者生理信号，构建完成各难度等级任务下的统一生理指标；6)采用通过行为指标合理性验证后的任务激励和行为指标，以及构建的生理指标，由随机选择的被试者完成所设置的任务，获得被试者的生理指标，并对生理指标进行合理性验证；7)如果通过了生理指标合理性验证，则进入步骤8)，反之则按照生理心理学原理调整生理信号和生理指标，返回步骤5)，重复步骤5)～步骤6)，直至通过生理指标合理性验证；8)确定心理应激管理能力指标S，S由完成各难度等级任务时的行为指标A_I、生理指标P_I为自变量的函数S＝f(A_I,P_I)表示；9)随机选择备选对象作为被试者，采用设置的任务激励和构建的行为指标、生理指标进行测评，获得被试者的心理应激管理能力指标，对该心理应激管理能力指标进行统计计算，获得心理应激管理能力评价标准；10)采用设置的任务激励和构建的行为指标、生理指标、心理应激管理能力指标，给出心理应激管理能力数值，并以心理应激管理能力评价标准作为是否合格的选拔和评价准则。

进一步，所述步骤1)中，任务激励包括通过认知、肢体运动和力量完成的各种操作，以及被试者周围环境条件；根据测评需要，确定认知负荷与肢体运动负荷所占比例；根据测评需要，确定被试者周围环境条件。

进一步，所述步骤1)中，任务激励通过由计算机控制的现有任务交互装置呈现给被试者，行为检测由双操作杆和按键键盘完成，并由计算机采集获取被试者完成任务时的行为信息。

进一步，所述步骤2)中，行为指标的构建：在被试者完成预先设定任务的过程中，实时采集获取被试者的行为信息，该行为信息所得到的相应评分总和即为相应难度等级的总分，相应难度等级的总分除以预先设定的测验时间即为该难度等级的行为指标。

进一步，所述步骤3)中，行为指标合理性验证：当被试者完成的任务难度增加时，其行为指标均明显下降，则说明任务激励设计和行为指标构建合理，通过合理性验证。

进一步，所述步骤5)中，生理信号包括脉搏、呼吸、心电、脑电、皮电和肌电信号，生理信号由现有生理检测装置在被试者完成任务过程中实时采集，生理指标由一种以上的生理信号计算得到。

进一步，所述步骤5)中，生理指标构建：在被试者完成预先设定任务的过程中，根据实时采集获取到的一种以上的生理信号得到完成某个难度等级任务的相应平均值，将该平均值作为该难度等级任务的生理指标。

进一步，所述步骤6)中，生理指标合理性验证：当被试者完成的任务难度变化时，其生理指标均明显变化，则说明生理指标构建合理，通过合理性验证。

进一步，所述生理指标的相对变化率≥2％时为明显变化。

进一步，所述步骤8)中，心理应激管理能力指标函数S＝f(A_I,P_I)为线性函数或非线性函数；函数中的参数值采用层次分析法获得。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明利用多个难度级别的任务激励引发被试者的应激反应，任务激励可以根据被试者需要从事的工作进行合理设计，使心理应激管理能力具有针对性。2、本发明在测评中采集被试者行为信息，构建被试者的行为指标，利用行为指标可避免被试者完成测评任务时松懈所产生的应激水平不足，测评误判问题。3、本发明在测评中采集被试者生理信号，构建被试者的生理指标，利用生理指标可以客观地反应被试者的应激水平。4、本发明心理应激管理能力指标函数S＝f(AI,PI)全面考虑了各种测评因素的综合影响，避免了仅考虑一种因素所导致的测评错误，测评结果科学客观。5、本发明可依托现有相关模拟装置、生理检测设备实现，构建和实施简捷快速。综上所述，本发明可广泛应用于人员心理应激管理能力的选拔与训练效果评价。

附图说明

图1是本发明的心理应激管理能力评价方法实施构成示意图；

图2是本发明的任务激励界面图；

图3是本发明的任务难度与行为指标关系图；

图4是本发明的任务难度与生理指标关系图；

图5是本发明的被试者心理应激管理能力指标频数分布图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明提供一种心理应激管理能力测评方法，该方法包括任务激励设计、行为指标构建、生理指标构建和心理应激管理能力指标构建四个方面，其具体步骤如下：

1)针对测评需要，进行任务激励设置，设置被试者应完成的任务，任务激励包括两个以上的难度等级，难度等级表示为I。

其中，任务激励包括通过认知、肢体运动和力量完成的各种操作，以及被试者周围环境条件；根据测评需要，确定认知负荷与肢体运动负荷所占比例，并突出主要负荷；根据测评需要，确定被试者周围环境条件，并突出主要环境条件影响。

任务激励通过由计算机控制的现有任务交互装置呈现给被试者，行为检测由双操作杆和按键键盘完成，并由计算机采集获取被试者完成任务时的行为信息。

2)根据各难度等级的任务激励，构建适用于各难度等级任务且具有相同量纲的行为指标A，用A表述完成任务的优劣。

其中，行为指标的构建：在被试者完成预先设定任务的过程中，实时采集获取被试者的行为信息，该行为信息所得到的相应评分总和即为相应难度等级的总分，相应难度等级的总分除以预先设定的测验时间即为该难度等级的行为指标。

3)采用步骤1)得到的任务激励和步骤2)得到的行为指标，由随机选择的被试者完成所设置的任务，获得被试者的行为指标，并进行行为指标合理性验证；

行为指标合理性验证：当被试者完成的任务难度增加时，其行为指标均明显下降，则说明任务激励设计和行为指标构建合理，通过合理性验证。完成各难度等级任务的行为指标的相对变化率应大于5％；

其中，行为指标的相对变化率≥5％时为明显下降。

4)如果通过了步骤3)的行为指标合理性验证，则进入步骤5)，如果不能通过步骤3)的行为指标合理性验证，则按照心理学原理进行调整，返回步骤1)，重复步骤1)～步骤3)，直至通过步骤3)的行为指标合理性验证。

5)选择确定需要检测的被试者生理信号，构建完成各难度等级任务下的统一生理指标P。

生理信号包括但不仅限于脉搏、呼吸、心电、脑电、皮电和肌电信号，生理信号由现有生理检测装置在被试者完成任务过程中实时采集，生理指标P由一种以上的生理信号计算得到。

生理指标构建：在被试者完成预先设定任务的过程中，根据实时采集获取到的一种以上的生理信号得到完成某个难度等级任务的相应平均值，将该平均值作为该难度等级任务的生理指标。

6)采用通过步骤3)行为指标合理性验证后的任务激励和行为指标，以及步骤5)构建的生理指标，由随机选择的被试者完成所设置的任务，获得被试者的生理指标，并对生理指标进行合理性验证；

生理指标合理性验证：当被试者完成的任务难度变化时，其生理指标均明显变化，则说明生理指标构建合理，通过合理性验证。完成各难度等级任务的生理指标的相对变化率应大于2％；

当生理指标的相对变化率≥2％时为明显变化。

7)如果通过了步骤6)的生理指标合理性验证，则进入步骤8)，如果不能通过步骤6)的生理指标合理性验证，则按照生理心理学原理调整生理信号和生理指标，返回步骤5)，重复步骤5)～步骤6)，直至通过步骤6)的生理指标合理性验证。

8)确定心理应激管理能力指标S，S由完成各难度等级任务时的行为指标A_I、生理指标P_I为自变量的函数S＝f(A_I,P_I)表示。

心理应激管理能力指标函数S＝f(A_I,P_I)为线性函数或非线性函数；函数中的参数值采用层次分析法获得。

9)随机选择备选对象作为被试者，采用设置的任务激励和构建的行为指标、生理指标进行测评，获得被试者的心理应激管理能力指标，对该心理应激管理能力指标进行统计计算，获得心理应激管理能力评价标准。

10)采用设置的任务激励和构建的行为指标、生理指标、心理应激管理能力指标，给出心理应激管理能力数值，并以步骤9)获得的心理应激管理能力评价标准作为是否合格的选拔和评价准则。

实施例：

以某型舰基飞行员选拔为目的。

任务激励设置：

认知负荷是影响舰基飞行员作业的重要因素，也是引发飞行员心理应激的主要原因。因此，设置了以认知负荷为主的“飞机追踪任务”作为被试者的任务激励。

“飞机追踪任务”在显示设备上的呈现如图2所示，显示屏分为L、R、B三个区域。L区域显示飞机和准星，飞机受测评软件程序控制，做上下运动，准星受左手操作杆控制，做上下运动。R区域也显示飞机和准星，飞机受测评软件程序控制，做上下左右运动，准星受右手操作杆控制，做上下左右运动。B区域显示特情提示，由测评软件程序控制，按键键盘接受手动输入规定的3位密码。

“飞机追踪任务”分为三个难度等级：

难度等级1：在规定的时间内，L区域显示的飞机做上下随机运动，被试者控制左手操作杆，使L区域内的准星上下运动，瞄准随机运动的飞机。R区域和B区域无信息显示和操作要求。

难度等级2：在规定的时间内，L区域显示的飞机做上下随机运动，被试者控制左手操作杆，使L区域内的准星上下运动，瞄准随机运动的飞机；同时R区域显示的飞机做上下左右随机运动，被试者控制右手操作杆，使R区域内的准星上下左右运动，瞄准随机运动的飞机。B区域无信息显示和操作要求。

难度等级3：在规定的时间内，L区域显示的飞机做上下随机运动，被试者控制左手操作杆，使L区域内的准星上下运动，瞄准随机运动的飞机；同时R区域显示的飞机做上下左右随机运动，被试者控制右手操作杆，使R区域内的准星上下左右运动，瞄准随机运动的飞机；同时B区域随机显示特情提示，被试者需立即输入规定的3位密码解除特情，才能继续用左右操作杆进行瞄准操作，如果密码输入错误，需等待特情结束，才能用左右操作杆进行瞄准操作。

行为指标构建：

在被试者完成规定任务的过程中，计算机实时采集获取操作杆的信息，通过计算准星与飞机的位置关系和时间，确认准星是否锁定飞机；L区域内准星锁定飞机一次得1分，R区域内准星锁定飞机一次得4分；各难度等级规定的测验时间内的得分总和为相应难度等级的总分，相应难度等级的总分除以规定的测验时间为该难度等级的行为指标。难度等级1的行为指标以A1表示，难度等级2的行为指标以A2表示，难度等级3的行为指标以A3表示。

生理指标构建：

在被试者完成规定任务的过程中，生理检测装置实时采集获取被试者心电信息，测评软件转换得到心率数据，并计算完成某个难度等级任务过程中的平均心率，将其作为该难度等级的生理指标。难度等级1的生理指标以P1表示，难度等级2的生理指标以P2表示，难度等级3的行为指标以P3表示。

应激管理能力指标构建：

应激管理能力指标以S表示，采用如下函数构建：

S＝[0.51(2A₁-A₂-A₃)/A₁+0.49(P₂+P₃-2P₁)/P₁]^-1

式中，S为应激管理能力指标；A₁、A₂、A₃依次为完成难度等级1、2、3任务时的行为指标；P₁、P₂、P₃依次为完成难度等级1、2、3任务时的生理指标；常数0,51和0.49为行为指标权重和生理指标权重，权重数值利用层次分析法，通过2位生理心理学专家及2位飞行专家的填表数据统计得到。

验证与测评：

按照上述的设计构建的任务激励、行为指标、生理指标，对多个被试者进行验证测试，获得任务难度等级与行为指标和生理指标的关系曲线。如图3所示，图中曲线为任务难度与行为指标的关系，横坐标为任务难度值，纵坐标为行为指标，可见随难度的增加，被试者行为指标下降幅度达到37.6％，变化很显著。如图4所示，图中虚线为任务难度与生理指标的关系，横坐标为任务难度值，纵坐标为生理指标，可见随难度的增加，被试者生理指标上升幅度达到2.9％，变化也很明显。因此，设计构建的任务激励、行为指标、生理指标是适宜的。

实际上，构建变化明显的生理指标比构建变化明显的行为指标往往更为困难，需要生理心理专业的分析、研究和推断，然后进行有效性验证。

按照经过验证的任务激励、行为指标、生理指标，对数个被试者进行了测评，获得各被试者的行为指标、生理指标、心理应激管理能力指标如表1所示。

表1被试者各项指标数据

被试序号	A<sub>1</sub>	A<sub>2</sub>	A<sub>3</sub>	P	P	P	S
								1	32	25	23	69.00	71.46	72.67	3.35
2	37	16	14	78.78	80.13	82.95	1.56
								3	23	15	14	66.12	70.18	67.38	2.40
4	21	18	17	71.69	72.35	74.14	5.23
								5	33	30	28	71.29	72.13	74.24	6.68
6	35	24	17	66.06	68.16	64.03	2.36

被试者的心理应激管理能力指标的频数分布如图5所示。根据该分布图，可以将心理应激管理能力指标值小于2作为不合格标准，合格的被试者可以按心理应激管理能力指标排序，为优选提供依据。心理应激训练过程中可以按照心理应激管理能力指标或训练前后的变化幅度对训练进行评价。

上述各实施例仅用于说明本发明，各个步骤的设置都是可以有所变化的，例如被试者数量、心理应激管理能力指标合格标准等。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别步骤进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims

1.一种心理应激管理能力测评方法，其特征在于包括以下步骤：

1)针对测评需要设置任务激励，设置被试者应完成的任务，任务激励包括两个以上的难度等级；

2)根据各难度等级的任务激励，构建适用于各难度等级任务且具有相同量纲的行为指标，用行为指标表述完成任务的优劣；

3)采用任务激励和行为指标，由随机选择的被试者完成所设置的任务，获得被试者的行为指标，并进行行为指标合理性验证；

行为指标合理性验证：当被试者完成的任务难度增加时，其行为指标均明显下降，则说明任务激励设计和行为指标构建合理，通过合理性验证；完成各难度等级任务的行为指标的相对变化率应大于5％；

其中，行为指标的相对变化率≥5％时为明显下降；

4)如果通过了行为指标合理性验证，则进入步骤5)，反之则按照心理学原理进行调整，返回步骤1)，重复步骤1)～步骤3)，直至通过行为指标合理性验证；

5)选择确定需要检测的被试者生理信号，构建完成各难度等级任务下的统一生理指标；

6)采用通过行为指标合理性验证后的任务激励和行为指标，以及构建的生理指标，由随机选择的被试者完成所设置的任务，获得被试者的生理指标，并对生理指标进行合理性验证；

生理指标合理性验证：当被试者完成的任务难度变化时，其生理指标均明显变化，则说明生理指标构建合理，通过合理性验证；

所述生理指标的相对变化率≥2％时为明显变化；

7)如果通过了生理指标合理性验证，则进入步骤8)，反之则按照生理心理学原理调整生理信号和生理指标，返回步骤5)，重复步骤5)～步骤6)，直至通过生理指标合理性验证；

8)确定心理应激管理能力指标S，S由完成各难度等级任务时的行为指标A_I、生理指标P_I为自变量的函数S＝f(A_I,P_I)表示；

9)随机选择备选对象作为被试者，采用设置的任务激励和构建的行为指标、生理指标进行测评，获得被试者的心理应激管理能力指标，对该心理应激管理能力指标进行统计计算，获得心理应激管理能力评价标准；

10)采用设置的任务激励和构建的行为指标、生理指标、心理应激管理能力指标，给出心理应激管理能力数值，并以心理应激管理能力评价标准作为是否合格的选拔和评价准则。

2.如权利要求1所述的一种心理应激管理能力测评方法，其特征在于：所述步骤1)中，任务激励包括通过认知、肢体运动和力量完成的各种操作，以及被试者周围环境条件；根据测评需要，确定认知负荷与肢体运动负荷所占比例；根据测评需要，确定被试者周围环境条件。

3.如权利要求1或2所述的一种心理应激管理能力测评方法，其特征在于：所述步骤1)中，任务激励通过由计算机控制的现有任务交互装置呈现给被试者，行为检测由双操作杆和按键键盘完成，并由计算机采集获取被试者完成任务时的行为信息。

4.如权利要求1所述的一种心理应激管理能力测评方法，其特征在于：所述步骤2)中，行为指标的构建：在被试者完成预先设定任务的过程中，实时采集获取被试者的行为信息，该行为信息所得到的相应评分总和即为相应难度等级的总分，相应难度等级的总分除以预先设定的测验时间即为该难度等级的行为指标。

5.如权利要求1所述的一种心理应激管理能力测评方法，其特征在于：所述步骤5)中，生理信号包括脉搏、呼吸、心电、脑电、皮电和肌电信号，生理信号由现有生理检测装置在被试者完成任务过程中实时采集，生理指标由一种以上的生理信号计算得到。

6.如权利要求1或5所述的一种心理应激管理能力测评方法，其特征在于：所述步骤5)中，生理指标构建：在被试者完成预先设定任务的过程中，根据实时采集获取到的一种以上的生理信号得到完成某个难度等级任务的相应平均值，将该平均值作为该难度等级任务的生理指标。

7.如权利要求1所述的一种心理应激管理能力测评方法，其特征在于：所述步骤8)中，心理应激管理能力指标函数S＝f(A_I,P_I)为线性函数或非线性函数；函数中的参数值采用层次分析法获得。