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公共阅读工作面色彩和人工光环境评价研究

作　者: 王湘
导　师: 王逢瑚
学　校: 东北林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 公共阅读环境人工光环境工作面色彩心理物理法心理生理学神经网络建模
分类号: TU113
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
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引　用: 3次
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内容摘要

为了分析公共阅读光环境和工作面色彩等因素对阅读作业的影响，建立合理而有效的公共阅读环境模型，对阅读环境进行评价，本文将心理物理学研究方法和心理生理学实验方法引入到环境心理学的研究中来，利用心理学、生理学中多种参数指标对公共阅读环境进行了分析和评价。本文利用心理物理法对公共阅读环境进行分析和评价。通过阅读作业者在24种环境下进行阅读作业时对反映阅读环境质量的9个主观参量进行了主观评价实验，给出了照度条件、工作面色彩等因素对阅读者心理的影响状况。从阅读环境的物理特性、色彩原理等多种角度对实验结果进行了分析和解释；利用统计学中相关性分析的方法，分析了阅读环境中照度条件、工作面色彩等客观物理量与多种主观量之间的相关程度，进一步分析这些客观量对主观量的影响情况。建立了较为完善的阅读环境心理物理法评价方法，该方法可较为有效的对一定物理条件下的阅读环境进行主观心理物理法评价。设计了勾销视觉作业的实验方法，通过勾销实验对工作效率、疲劳程度等量进行定量测量、分析与评价。实验将一定时间内被试者在一定阅读环境内阅读作业中工作量和阅读作业准确率作为评价阅读者疲劳程度和阅读环境优劣的客观指标。该指标可避免心理物理法中被试者主观心理状态对实验客观性的影响。设计了以5个字母为单元的随机的英文字母作为阅读作业材料，保证了用阅读总量和阅读准确率等参数来反映阅读者疲劳程度、心理状态等的相对客观性。提出了公共阅读环境评价的心理生理学方法。利用心率变异(HRV)分析的方法，对不同阅读环境下从事阅读作业时被试者HRV变化的比较，对工作面色彩、照度水平等因素对阅读环境的影响进行了分析。实验选择心率变异性中RSSMD和LF／HF指标作为被试者的脑力性疲劳程度的评价指标。实验说明采用心理生理法通过记录被试者生理信号的变化可实现对其疲劳程度的判别以及对其作业环境进行评价。为了综合分析环境中多种物理量对阅读环境质量的影响，本文建立公共阅读环境的人工神经网络模型。模型采用三层BP网结构，以照度条件和桌面明度作为网络的输入参数，将一定时间内相对阅读作业总量和相对阅读准确率作为模型的输出参数。该模型可以同时考虑阅读环境中多种参数对阅读作业的共同作用，反映了阅读环境中多种参数的多变量、强耦合性的特征。利用该模型，本文分析了照度条件和桌面明度条件在不同情况下对阅读作业的影响，得出了当桌面明度处于40～70之间，照度条件在190～2701x时，一般可得到较为理性的阅读环境的结论。人工神经网络模型综合考虑阅读环境中多种物理参数对阅读作业者的共同作用和对阅读环境优劣的影响，较单变量分析过程更为充分可靠。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-9
1 绪论  9-27
  1.1 光环境对人的影响  9-14
    1.1.1 光环境对人的生理影响  9-11
    1.1.2 光环境对心理的影响  11-12
    1.1.3 光的危害  12
    1.1.4 创造理想光环境  12-14
  1.2 环境色彩对人的影响  14-20
    1.2.1 颜色视觉  14-15
    1.2.2 颜色的测量方法  15-19
    1.2.3 颜色的心理效应  19-20
  1.3 评价方法文献综述  20-22
    1.3.1 对环境的主观评价  20-21
    1.3.2 对主观疲劳程度的评价  21-22
  1.4 对现有公共阅读环境的调研  22-24
    1.4.1 对阅读环境的测量结果及分析  22-24
    1.4.2 对阅读环境的问卷调查结果  24
  1.5 本文研究的目的和内容  24-27
    1.5.1 研究目的  25
    1.5.2 研究的对象  25
    1.5.3 研究方法和内容  25-26
    1.5.4 研究总体思路  26-27
2 阅读环境的心理物理法评价  27-60
  2.1 心理物理法及语意量表  27-28
  2.2 实验方法和设备  28-40
    2.2.1 刺激变量的选择和测量  29-33
    2.2.2 因变量的选择和量化  33-34
    2.2.3 控制变量的选择和控制措施  34-37
    2.2.4 被试者的选择  37
    2.2.5 实验过程  37-39
    2.2.6 实验数据统计  39-40
  2.3 实验结果和讨论  40-45
    2.3.1 桌面颜色纹理的心理学评价结果  40
    2.3.2 照明条件的心理学评价结果  40-44
    2.3.3 分析与讨论  44-45
  2.4 照度和工作面颜色的物理特性分析  45-52
    2.4.1 阅读照度  45-46
    2.4.2 工作面颜色  46-52
  2.5 基于相关性分析的阅读环境评价  52-58
    2.5.1 心理量与物理量参数的确定  52-53
    2.5.2 照度与心理量的相关性  53-56
    2.5.3 明度L~*与心理量的相关性  56
    2.5.4 a~*、b~*木与心理量的相关性  56-57
    2.5.5 彩度C~*与心理量的相关性  57-58
  2.6 本章小结  58-60
3 阅读环境的疲劳评价  60-78
  3.1 疲劳的定义及测量  60-62
  3.2 实验方法  62-70
    3.2.1 自变量和控制变量的选择和测定  62-64
    3.2.2 因变量的定义和测量  64-65
      3.2.2.1 主观感觉法  64
      3.2.2.2 作业数量和质量法  64-65
    3.2.3 阅读勾销材料的设计  65-68
    3.2.4 被试者的选择  68
    3.2.5 实验基本过程  68-70
      3.2.5.1 预备实验  68-69
      3.2.5.2 正式实验  69-70
      3.2.5.3 实验过程中需要注意的问题  70
  3.3 实验结果和讨论  70-76
  3.4 本章小结  76-78
4 阅读环境的心理生理学评价  78-95
  4.1 医学信号检测与技术在心理学上的应用  78-85
    4.1.1 脑电信号  78-80
    4.1.2 心电信号  80-85
  4.2 实验方法  85-92
    4.2.1 实验目的和基本过程  85-86
    4.2.2 自变量和控制变量的选择和确定  86-88
    4.2.3 因变量的选取和测量  88-91
    4.2.4 被试者的选择  91
    4.2.5 实验步骤  91-92
  4.3 实验结果和讨论  92-94
  4.4 本章小结  94-95
5 阅读环境神经网络模型的建立及分析  95-109
  5.1 人工神经网络简介  95-101
  5.2 阅读环境神经网络模型的建立  101-103
    5.2.1 参数的选择和样本的获得  101-102
    5.2.2 阅读环境评价神经网络模型的建立  102-103
  5.3 基于神经网络模型的阅读环境分析及评价  103-108
  5.4 本章小结  108-109
6 结论  109-111
参考文献  111-116
致谢  116

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