人因工程研究方法
人因工程课程教学研究
新要求 。作者结合教学实践 ， 就此谈 些教学过程
中的一些体会。
１ 人因工程与工业工程的关 系
工业工程 （ｎｕｔ ｌ ｎｉ ｅ ｎ ， Ｉ ｓｉ ｇ ｅｒ ｇ 简称 Ｉ ） ｄ ｒ Ｅ ｎ ｉ ａ Ｅ 是 研究各类社会化组织有效运作的科学 ， 唯一一 是 门以系统效率和效益为 目标的工程学科。工业工 程主要专业培养学生具备现代系统管理 、 工业工
的专 业课， 它有着 十分 突出 的实践性 和实用性。 在人因工程课程的教学过程 中， 我们积极开展教
度和改善生活质量等。
在研究方法上 ， 人因工程的基本方法就是对
人的能力 、 限制 、 特点、 行为和动机等相关信息进 行系统研究 。 并将之用于产品、 操作程序及使用环 境的设计。它包括对人身和人对事物 、 环境等反
・
作者 简介 ： 马如宏 （９５ ， ， 苏建 湖县 人 ， １６ 一）男 江 盐城工学 院副教授 ， ， 研究 方向为机械工 程和工业 工程 。 硕士 主要
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第２ 期
马如宏 ； 人因工程课程教学研究
力、 增加舒适感、 获得用户认可、 增加工作 的满意
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第 １ ９卷 第 ２期
２０ ０ ６年 ６月
盐城 工学院学报 （ 自然科学版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ａｃ ｅｇｉｓｔｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ（ ａ ｒ ｃｅｃ ） ｏ ｒ ｌ ｆ ｎｈ ｎ ｔｕｅ ｆ ｃｎ ｌ ｙ Ｎ ｔ ａ Ｓｉｎｅ ｎ Ｙ ｎｉ Ｔ ｏ ｕｌ
讲授规定 的教学 内容 ， 同时又注重在教学方法上 对教学 内容进行整合 ， 以适应工业工程专业 的需
要， 这是当前培养应 用型本科人才对 教学提 出的
入地与技术融合在一起 ， 同时也越来越深入地融
人因工程基本概念
1人因工程的研究人物是把人机环境综合体进行系统的分析研究，用人类创造的科学技术为这一综合体建立合理且可行的实行方案，使人获得舒适.安全.健康的环境，力图提高人本身的能力，从而达到提高功效的目的。
一句话定义：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2人因工程常用的研究方法：1测量法2个体或小组测试法3抽样测试法4询问法5实验法6观察分析法7系统分析评价法或1调查法2观测法3实验法4心理测量法5心理测验法6模拟或模型试验法3人因工程的定义人与机器关系的合理方案，亦即对人的知觉显示，操纵控制，人机系统的设计及其部署和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得更高的效率和作业是感到安全和舒适4 等张收缩：肌肉收缩过程中负荷相对恒定，肌张力保持不变5等长收缩;躯体或机体维持不变，运用肌张力将负荷支撑在某一位置，肌纤维长度不变6动力定型：长期在统一环境中从事同一项作业活动，通过复合条件反射逐步形成该项操作的自觉习惯的逻辑平衡潜意识。
其形成可分成以下三个阶段：1泛化阶段2分化阶段3巩固阶段7作业能力：指作业者完成某种作业所具备的心理.生理特征。
综合体现的个体所蕴含的内部潜力动态变化规律：1入门期2稳定期3疲劳期4终末激发期8 影响作业能力因素：生理因素、环境因素、工作条件与性质、锻炼与熟练效应9疲劳的测试方法：1生化法，（测量血尿汗唾液的变化）2生理心理测试法（1膝腱反射机能检查法2两点刺激敏感阀限检查法3频闪融合阀限检查法4连续色名呼叫检查法5反应时间测定法6脑电肌电测定法7心率脉率血压测定法）10作业疲劳的概念及分类在劳动过程中，当作业的能力出现明显的下降时称为作业疲劳，它是机体的正常生理反应，起预防机体过劳的警告作用。
可分为四种：1个别器官疲劳2全身型疲劳3智力疲劳4技术型疲劳11疲劳的特征：1身体的生理状态发生特殊变化2进行特殊作业时的作业能力下降3疲倦的自我体验12提高作业能力和降低疲劳的措施1控制劳动强度和时间2改善工作内容、克服单调感3提高作业的自动化和机械化程度4合理调节作业速率5正确选择作业姿势和体位6合理设计作业中用力方法7科学制定轮班工作制度8开展技术教育和培训、选拔高素质的熟练工人9合理休息10 和合理膳食11加强科学管理，改进工作日制度12加强耐力锻炼13改善高温作业环境的主要措施1技术措施（1合理设计工艺流程2隔热3通风降温4降低湿度）2保健措施（1提供合理饮料和补充营养2个人防护3加强医疗预防工作）3生产组织措施（1合理安排作业负荷2合理安排休息场所3职业适应）14噪声的定义及控制噪声泛指一切对人们生活和工作有妨碍的声音，凡使人烦恼、不愉快的声音。
人因工程的研究方法
Meister認為沒有一種研究方法能在上述各項都獲 得高度的評價；因此，在研究方法的選擇上，實 有賴於取捨 (trade-off) 之藝術──知所犧牲。
一. 實體模擬 (physical simulation)
二. 電腦模擬 (computer simulation)
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變項的選擇
在實驗室研究時，實驗者通常是在其他變項受到控 制的情況下，操弄一個或多個變項，以評估其對所 測度行為的影響。被實驗者所操弄的變項稱為自變 項 (independent variables, IVs)，所測度的行為稱 為依變項 (dependent variables, DVs)，那些受到控 制的變項則稱為次要或題外變項 (secondary or irrelevant variables)。
第2章
人因工程的研究方法
人因工程-人機境介面工適學設計(第四版) 許勝雄‧彭游‧吳水丕 著 Copyright © 滄海書局
本章摘要
2.1 概述
2.2 描述性研究
2.3 實驗性研究 2.4 評鑑性研究 2.5 效標量度
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2.1 概述
Meister (1985) 指出，如下：
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2.5 效標量度
效標量度 (criterion measures) 在描述性研究中即 指所測量的特徵和行為；在實驗性研究中乃指依 變項；評鑑性研究中則是用以判定設計妥善性的 基準。在人因工程領域中，效標大抵上可分為三 類: 一. 系統描述效標 (system descriptive criteria)
人因工程
第一章人因工程概述定义按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。
人一机一环境系统：由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统。
基于对人、机器、技术和相关环境的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对于工具（用具）、机器（设施）、系统、任务和环境进行合理设计，以提高生产（包括日常生活中人的活动）效率、安全性、健康性、舒适性和有效性的一门工程技术学科。
第二章人因工程的研究方法与工具研究内容与应用领域1．研究内容人的生理与心理特性人机系统总体设计人机界面设计工作场所设计和改善工作环境及其改善作业方法及其改善系统的安全性和可靠性组织与管理的效率2. 应用领域概括为机具、作业、环境和管理等几大类。
3. 人因工程的研究方法与工具（1）主要研究方法调查法：分为访谈法、考察法、问卷法观测法实验法心理测量法计算机仿真法图示模型法4. 研究地点、变量及被测者的选择（1）研究地点：实地、实验室（2）变量自变量因变量标准变量：实体特征数据（体重、手臂长）行为表征数据（反应时间、出错）主观数据（满意、喜欢）生理数据（心率、体温）分类变量：性别、年龄、教育程度（3）被测者样本代表性抽样、随机抽样、样本空间5.机具的研究步骤（1）确定目的及功能。
（2）人与机具的功能分配。
（3）模型描述。
用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本质。
第三章人体测量及应用第一节定义：人体测量学(Anthropometry)是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。
通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，为各种工业设计、工程设计提供人体测量数据。
人体测量数据的种类：静态尺寸动态尺寸第二节人体测量的基本术语一.被测者姿势：立姿：挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45角，体重均匀分布于两足。
人机工程学复习资料分析
人机工程学复习资料1. 人因工程学的研究方法有测量法、体测试法、询问法、实验法三类。
2. 人对20 Hz〜20000H濒率范围内的声音较为敏感。
频率越高，音调越低。
3. 人耳由外耳、中耳和内耳三局部组成。
4. 当人体侧卧、躯干与大腿成适度弯曲时，脊椎形状最接近自然状态。
5. 皮肤有三种感觉系统：一是触觉感受器；二是温度感受器；三是痛觉感受器。
6. 感觉的根本特性有1。
适宜刺激：感官最敏感的刺激形式：〔感官类型/感觉器官/适宜刺激/刺激来源/识别外界的特征〕；2 。
感觉阈限〔又称为刺激阈〕，分为：1〕觉阈下限，2〕觉阈上限，3〕别感觉阈限。
7. 高温对人的生理影响主要有体温调节、水盐代谢和循环系统。
8. 能量代谢分为根底代谢量、安静代谢量和能量代谢量三种。
9. 知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。
10. 控制器按操纵的身体部位不同、分为手控制器、脚控制器和膝控制器三类。
11. 人体测量的根本姿势可分为：姿、坐姿。
12. 在矢状面中，把通过人体正中线的矢状面称为正中正中矢状面。
13. 通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。
14. 与矢状面及冠状面同时垂直的所有平面都称为水平面。
15. 通过左、右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为眼耳平面或法兰克福。
16. 在作业空间设计中，当容膝空间较小时，应优先考虑采取立姿作业。
17. 空气的冷热程度叫做气温。
18. 空气的干湿程度叫做湿度。
19. 我国法定温标采用摄氏温标20. 适应是在刺激不变的情况下，感觉会逐渐减少以致消失的现象。
21. 高温作业环境的改善措施主要哪四个方面考虑：理设计工艺流程、隔热、通风降温、降低温度。
22. 低温作业环境的改善措施包括：做好防寒和保暖工作、采用热辐射取暖、提高作业负荷、注意个人防护、增强耐寒体质。
23. 一般把视野分成三个主要视力范围区：静视野、注视野、动视野。
24. 实验说明，在人的各种感觉通道的简单反响时中，痛觉的反响时间最长。
人因工程学知识点
一1. 人因工程的定义：1）研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。
2）研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。
2. 人因工程学就是按照人的特性设计和改进人—机—环境系统的科学。
人—机—环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操作的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，简称人---机系统。
人是处于主体地位的决策者，也是操纵者或使用者；机是指人所操纵或使用的一切物的总称，它可以是机器，也可以是设施、工具或用具等；环境是人、机所处的物质和社会环境。
人、机、环境在其构成的综合系统中，相互依存、相互制约和相互作用，完成特定的工作过程。
3. 发展过程：1）20世纪初：泰勒最早提出，特点：以机器为中心，让人去适应机器。
2）一战初至二战前：主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。
霍桑试验3）二战到20世纪60年代：从人适应机器转入到机器适应人的新阶段。
4）20世纪60年代后：研究领域不断扩大，应用范围越来越广泛，在高技术领域发挥特殊作用。
4. 人因工程学的主要研究对象是人---机---环境系统。
在研究中特别注意客观性和系统性。
客观性是指研究者在工作中应坚持实事求是的科学态度，根据客观事实的本来面目去揭示事物的内在的规律性，不能以个人主观臆断解释客观事实。
5. 主要研究方法：1）调查法：是获取有关研究对象资料的一种基本研究方法。
包括：（1）访谈法。
通过询问交谈来收集资料。
（2）考察法。
实地考察，发现系统的问题，为开展分析、实验和模拟提供资料。
（3）问卷法。
根据研究目的，以问卷或量表的形式收集答案。
2）观测法：研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象来认识研究对象的一种方法。
观测者不介入研究对象的活动中3）实验法：在人为控制的条件下，排除无关因素的影响，系统地改变一定变量的因素，以引起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。
汽车总装过程人因工程优化研究
汽车总装过程人因工程优化研究1. 本文概述本文旨在深入探讨与解析汽车总装过程中的人因工程优化问题，旨在揭示其在提升生产效率、保障产品质量、确保员工健康与安全以及促进企业可持续发展等方面的关键作用。
随着汽车产业的快速发展与技术革新，汽车总装作为制造流程中的核心环节，其效率与质量直接关乎产品的市场竞争力。
而人因工程，作为一门关注人在工作系统中的行为、能力、局限性及其与工作环境、工具、任务之间的相互关系的学科，对于优化汽车总装过程具有不可忽视的价值。
本研究首先将系统梳理汽车总装流程，详述各阶段的主要作业内容、工艺特点及现存问题，特别关注其中涉及的人力操作环节，识别可能影响工作效率、诱发错误或导致职业伤害的人因因素。
在此基础上，本文将运用人因工程原理与方法，包括任务分析、工效学评价、人机交互设计等，对关键工序进行深入剖析，揭示人因问题的根源，并提出针对性的改进策略与优化措施。
（1）作业流程优化：通过对现有总装流程的梳理与模拟，识别冗余、瓶颈与非增值活动，提出基于人因特性的流程再造与重组建议，旨在减少无效劳动，提高作业流畅度，实现时间与空间资源的高效利用。
（2）工作环境改善：评估现有工作环境对人体工效的影响，包括光照、噪声、温湿度、空气质量、工作台面布局等因素，提出合理的环境调控与设施改进建议，以降低员工疲劳，提升作业舒适度，进而增强工作专注力与生产效率。
（3）工具设备与工装夹具设计：审视现有工具设备与工装夹具在人因适应性方面的表现，如操作便利性、负荷分配、视觉反馈、防错机制等，提出人性化的设计改进与新型工装研发思路，旨在减轻操作员体力负荷，减少误操作，提升装配精度。
（4）作业标准与培训体系构建：基于人因工程原则，制定科学、易执行的作业指导书与标准操作程序（SOP），并配套设计针对性的技能培训与持续教育方案，旨在强化员工技能，规范作业行为，预防工作相关伤害，同时提升员工对新工艺、新技术的适应能力。
（5）人机协作与智能化应用：探讨新兴技术如工业机器人、协作机器人、增强现实（AR）、人工智能（AI）等在汽车总装中的人因优化潜力，研究人机协作模式的合理配置与智能辅助系统的集成应用，旨在平衡自动化与人工操作的优势，提升整体系统的灵活性与响应速度，同时为员工创造更具价值的工作角色。
人因工程学名词解释
1.人因工程学有两个主要目标:第一是为了提高活动和工作效率;第二是为了满足生活水平和生命价值。
2.人因工程学的研究方法有调查法、观测法、心理测量法、实验法，心理测试法3.人的神经组织主要是由神经元和神经胶质组成。
4.人对20 Hz~. 20000 Hz频率范围内的声音较为敏感。
频率越高，音调越低300低1000高频5.人耳由外耳、中耳，内耳三部分组成。
3000-4000hz最敏感100以下迟钝6.皮肤有三种感觉系统:一是触觉感受器;二是温度感受器;三是痛觉感受器。
7.平衡感觉器位于内耳的前庭器官半规管和耳石器中。
8.人体的运动系统是由骨、骨连接和肌肉三部分。
坐眼高是指坐立面眼角的距离。
9.影响视度的因素：一适当的亮度。
二物体的尺寸。
三物体的背景和亮度10.高温对人的生理影响主要有体温调节、水盐代谢和循环系统11.人的身体与环境间热交换的方式有_传导热，辐射和对流，蒸发4种。
12.能量代谢分为基础代谢量、安静代谢量和能量代谢量三种13.常规有效温度(ET)表示人在不同的气流速度，气温，湿度_的作用下产生的主观冷暖感受指标。
最好的亮度比为521，最大允许为10，3，114.控制器按操纵的身体部位不同，可分为手控制器、脚控制器和膝控制器三类。
15. 人机系统中人的基本界限包括准确度的界限，体力的界限，动作速度的界限和知觉能力的界限影响脑力的因素1各种内容2人的能力3努力程度16.视觉显示器的设计必须保证3项基本要求:①能见性②清晰性⑧可视性17.作业空间根据其大小及特点的不同，可分为近身作业空间，个体作业空间和总体作业空间三类人机系统设计步骤1明确系统的目的2功能分析3功能分配4进行设计5分析评价18.控制器和显示器的布置应遵循的原则有空间一致性，运动一致性，概念一致性，通用定型性空气的冷热程度_叫做气温。
19.人体测量的基本姿势可分为:立姿、坐姿声速空气340，水1450钢铁5000玻璃5千6千20.通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为_ 矢状面。
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2.1.3 研究倫理
一、保密 二、徵求同意 三、隱瞞研究目的之斟酌 四、不予處理之正當性 五、風俗及文化禁忌 六、信實而充分揭露 七、公開發表
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2.2 描述性研究
2.2.1 情境的選擇 2.2.2 變項的選擇 2.2.3 受試者的選擇 2.2.4 資料蒐集方法 2.2.5 資料分析方法
人因工程的研究方法
第二章 人因工程的研究方法
2.1 概述 2.2 描述性研究 2.3 實驗性研究 2.4 評鑑性研究 2.5 效標量度 2.6 報告撰寫
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2.1概述 2.1概述
2.1.1 方法選擇的考慮因素 2.1.2 優良研究之條件 2.1.3 研究倫理
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2.1.1 方法選擇的考慮因素
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2.3 實驗性研究
2.3.1 情境的選擇 2.3.2 變項的選擇 2.3.3 受試者的選擇 2.3.4 資料蒐集方法 2.3.5 資料分析方法
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2.3.3 受試者的選擇
時序誤差的控制： 時序誤差的控制：
1. 採用受試者間設計 (between-subjects design) 2. 平衡法 (balancing) 3. 訓練法
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2.1.2 優良研究之條件
Fox (1958) 認為一件優良的研究應具備如下的條 件：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 研究的目的或問題應界定清楚， 研究的目的或問題應界定清楚，應以明確的概念與詞 句予以敘述。 句予以敘述。 應足夠詳實地交代研究所使用的器材、方法、程序， 應足夠詳實地交代研究所使用的器材、方法、程序， 以便他人能重複進行該研究。 以便他人能重複進行該研究。 研究設計應周全而詳細地規劃， 研究設計應周全而詳細地規劃，俾儘可能獲得更客觀 的結果。 的結果。 研究者應坦誠指陳研究設計上的缺陷及對結果的可能 影響。 影響。 要使用適切的資料分析方法， 要使用適切的資料分析方法，以充分顯示資料所蘊涵 的意義與特性。 的意義與特性。 結論應以資料所能證實者及所能提供充分基礎者為限。 結論應以資料所能證實者及所能提供充分基礎者為限。
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2.
2.5.2 效標之要件
效度 (validity)： ： 就是有效的程度或正確性， 就是有效的程度或正確性，指量測工具 能夠達成測出研究者所欲測量事物的程 度。
1. 2. 3. 表面效度 (face validity) 內容效度 (content validity) 效標關聯效度 (criteria-related validty)
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2.3.5 資料分析方法
對「顯著性」的認識 顯著性」
1. 2. 3. 儘管結果達到顯著程度且其機率頗低， 儘管結果達到顯著程度且其機率頗低，但仍有可能純 由機遇因素所造成。 由機遇因素所造成。 雖然自變項不具顯著性，但仍有影響依變項的可能， 雖然自變項不具顯著性，但仍有影響依變項的可能， 尤其在使用小樣本數的情況下更是如此。 尤其在使用小樣本數的情況下更是如此。 統計上的顯著性並不與重要性有關聯， 統計上的顯著性並不與重要性有關聯，因為只要樣本 數夠大，非常微小的瑣細效應也會呈現統計上的顯著 數夠大， 性。 從統計分析程序並無從知悉實驗設計是否錯誤， 從統計分析程序並無從知悉實驗設計是否錯誤，或有 無未控制變項混淆了實驗結果。 無未控制變項混淆了實驗結果。 具有顯著性並不一定有其實務效益； 具有顯著性並不一定有其實務效益；因為也許基於成 時間、市場等因素的考慮， 本、時間、市場等因素的考慮，而未能採行實驗結果 所涵蘊的行動啟示。 所涵蘊的行動啟示。
同時效度 (concurrent validity) 預測效度 (predictive validity) 建構效度 (construct validity)
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2.5.2 效標之要件
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2.6 報告撰寫
研究報告架構： 研究報告架構：
1. 題目 (title) 2. 作者姓名及服務機構 (name and unit) 3. 摘要 (abstract) 4. 關鍵詞 (keywords) 5. 導論 (introduction) 6. 文獻探討 (literature review) 7. 方法 (method) 8. 結果 (results)： ： 9. 討論 (discussion) 10. 結論與建議 (conclusion and recommendation) 11. 誌謝 (acknowledgements) 12. 參考文獻 (references)
Meister(1985)指出，選擇研究方法考慮 指出 的因素: 的因素
1.效果 (effectiveness) 效果 2.方便 (ease of use) 方便 3.成本 (cost) 成本 4.彈性 (lexibility) 彈性 5.範圍 (range) 範圍 6.效度 (validity) 效度 7.信度 (reliability) 信度 8.客觀 (objectivity) 客觀
7/19
2.2.1 情境的選擇
一、實地 二、實驗室
有關視覺與聽覺的實驗
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2.2.2 變項的選擇
一、效標變項 1.身體特徵 身體特徵 2.績效數據 績效數據 3.主觀資料 主觀資料 4.生理指標 生理指標 二、成層變項
9/19
2.2.3 受試者的選擇
一、樣本代表性 二、隨機取樣 三、樣本大小
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4. 5.
2.5 效標量度
2.5.1 效Biblioteka 之種類 2.5.2 效標之要件14/19
2.5.1 效標之種類
一、系統描述效標 二、作業執行效標 三、人員表現效標 四、終端效標和中間效標
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2.5.2 效標之要件
信度 (reliability) ： 就是可信賴的程度，係指對某一變項的量度， 就是可信賴的程度，係指對某一變項的量度， 歷經不同時間或不同樣本群之測試， 歷經不同時間或不同樣本群之測試，所得結 果的一致或穩定程度。 果的一致或穩定程度。
1. 重複測量信度 (repeated measures measures reliability)：又稱為再測信度 (test-retest ： reliability) 內部一致信度 (internal consistency reliability)： ： 例如折半信度 (split-half reliability) 或稱奇偶信度 (odd-even reliability)