面向飞行交互任务的三种人机交互方式效率比较研究

1

作者 熊端琴 姚乃明 +6 位作者 林榕 戈含笑 杜健 胡译文 丁霖 吴旭 孙国强 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第3期156-161,共6页

目的针对飞行任务情境下的多通道人机交互系统,比较手动触控、眼动控制和语音控制三种人机交互模式的交互效率。方法以20名飞行员为对象,基于特定飞行任务情境,分别以三种人机交互模式完成一级(相对简单)和二级(相对复杂)交互实验任务... 目的针对飞行任务情境下的多通道人机交互系统,比较手动触控、眼动控制和语音控制三种人机交互模式的交互效率。方法以20名飞行员为对象,基于特定飞行任务情境,分别以三种人机交互模式完成一级(相对简单)和二级(相对复杂)交互实验任务。交互效率指标包括系统的交互时间、响应时间、融合计算时间和错误次数。实验完成后飞行员再进行主观评价,评价内容包括交互模式与任务的适配性、与使用预期的一致性、容错性、有效反馈性和对于该交互模式在未来飞行领域的应用倾向性。结果在飞行任务情境下的交互效率,手动触控、语音控制和眼动控制之间普遍存在显著性差异,但在一级和二级交互任务中的差异性各有不同。综合各级交互实验任务,得到的主要实验结果包括:(1)手动触控的交互时间最短,语音控制的交互时间最长,交互模式的主效应显著(F=18.214,P<0.001,η^(2)=0.565);(2)手动触控的响应时间最短,眼动触控的响应时间最长,交互模式的主效应显著(F=153.085,P<0.001,η^(2)=0.944);(3)手动触控的融合计算时间最短,语音控制的融合计算时间最长,交互模式的主效应显著(F=41.702,P<0.001,η^(2)=0.777);(4)语音控制的错误最少,眼动控制的错误最多,交互模式的主效应显著(χ^(2)=22.845,P<0.001,φ=1.097);(5)飞行员对语音控制的主观评价得分均高于眼动控制,且均具有统计学意义(P<0.001,P<0.01)。结论本研究针对飞行交互任务,通过实验和主观评价相结合的方式,对手动触控、语音控制和眼动控制三种交互模式的交互效率进行了比较研究,交互模式对交互效率有明显影响。手动触控在交互时间效率上有明显优势,语音控制在简单任务的准确性中占优,而眼动控制在时间效率和准确性方面均相对较弱;相比眼动控制,飞行员对语音控制表现出更高的评价和倾向性。研究结果可为多通道交互系统的未来设计、评估与应用提供参考。 展开更多

关键词 多通道人机交互 手动触控 眼动控制 语音控制 交互效率

原文传递

飞行员迎光飞行对平显信息颜色编码的需求研究

2

作者 熊端琴 王嫣嫣 +5 位作者 白玉 杜健 戈含笑 胡译文 林榕 郭小朝 《人类工效学》 2024年第4期1-5,共5页

目的研究飞行员在迎光飞行背景下对于平显信息颜色编码的使用需求,为未来平显或其他透明显示器的彩色化显示设计提供参考。方法以115名飞行员为对象,针对航线飞行画面和作战画面,基于模拟迎光飞行背景编制实验软件,由飞行员对各类显示... 目的研究飞行员在迎光飞行背景下对于平显信息颜色编码的使用需求,为未来平显或其他透明显示器的彩色化显示设计提供参考。方法以115名飞行员为对象,针对航线飞行画面和作战画面,基于模拟迎光飞行背景编制实验软件,由飞行员对各类显示元素进行颜色编码。分别统计选择各种颜色的人数并对人数进行差异性检验。结果在航线飞行画面和作战画面的各类显示元素中,对于多数长显信息(含正常信息)和可攻击信息,选择绿色的飞行员人数明显占优势;对于非长显特有信息中的超限信息和不可攻击信息,选择红色的人数占优势;对于有潜在危险的信息,选择黄色的人数占优势。对每类显示元素选择各种颜色的飞行员人数均具有统计学意义(P<0.001)。结论在迎光飞行背景下,飞行员对平显的显示信息存在明显的彩色编码需求,但显示画面的主色调为绿色。长显正常信息和可攻击信息倾向于绿色编码;非长显特有信息中的超限信息和不可攻击信息倾向于红色编码,具有潜在危险意义的信息倾向于黄色编码。 展开更多

关键词 航空交通工程 工业设计 人机交互 迎光飞行 平显信息 颜色编码 飞行员 界面

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轰炸机舱室颜色优选实验研究

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作者 杜健 熊端琴 +3 位作者 杨柳 戈含笑 张宜爽 郭小朝 《人类工效学》 2024年第1期6-10,共5页

目的 研究轰炸机飞行员对飞机舱室的颜色需求,提出基于视觉工效的颜色设计方案,为飞机舱室的内部装饰颜色设计提供依据.方法 试验对象为151 名轰炸机飞行员,平均年龄26-40 岁.要求飞行员对飞机舱壁及主要控制设备的备选颜色进行选择排列... 目的 研究轰炸机飞行员对飞机舱室的颜色需求,提出基于视觉工效的颜色设计方案,为飞机舱室的内部装饰颜色设计提供依据.方法 试验对象为151 名轰炸机飞行员,平均年龄26-40 岁.要求飞行员对飞机舱壁及主要控制设备的备选颜色进行选择排列,并与其日常喜欢的颜色进行对比.结果 (1)飞行员对座舱舱壁装饰浅色系按适合程度由高到低的排序为:E,B,D、F,C,A,J、I,H,G,K,L;(2)飞行员对座舱控制设备装饰深色系适合程度由高到低的排序为:E',H'、F',A',C',B',D',G',I',J',K',L';(3)飞行员对深、浅两个色系各12 种颜色的选择度并不相同,且均具有统计学意义(P<0.001);(4)飞行员日常生活中喜欢的颜色对于本次选择结果的影响不显著(P>0.05).结论 (1)飞行员对于轰炸机内饰颜色的选择不受日常颜色偏好的影响;(2)浅色系中最适合用于轰炸机舱壁的颜色为E(FS36463)、B(FS36495),其次为D(FS36628)、F(FS36492);(3)深色系中最适合用于轰炸机控制设备的颜色为 E'(FS36173)、H'(FS36176),其次为 F'(FS36152)、A'(FS36118). 展开更多

关键词 工业设计 人机交互 军事交通 轰炸机 视觉工效 座舱内饰 颜色设计 飞行员 航空交通工程 军用飞机

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人工智能在航空医学的应用

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作者 樊羽丰 林榕 +3 位作者 戈含笑 熊端琴 李晓燕 杨柳 《空军航空医学》 2024年第5期449-453,共5页

人工智能技术(artificial intelligence,AI)不断发展并逐渐应用于解决航空医学中飞行员选拔训练、医疗诊断等方面出现的问题。笔者从飞行员选拔、健康监测、航空人因工程及航空医学训练等多个研究方向整理归纳出AI在航空医学领域中的重... 人工智能技术(artificial intelligence,AI)不断发展并逐渐应用于解决航空医学中飞行员选拔训练、医疗诊断等方面出现的问题。笔者从飞行员选拔、健康监测、航空人因工程及航空医学训练等多个研究方向整理归纳出AI在航空医学领域中的重要应用,并分析其潜在的发展趋势。 展开更多

关键词 航空医学 人工智能 飞行员选拔

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动态模拟飞行平显信息的彩色效应研究 被引量：5

5

作者 熊端琴 黄靖 +6 位作者 张清俊 王嫣嫣 郭小朝 周晴霖 于丽 白玉 杜健 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期127-132,共6页

目的研究战斗机平显信息画面不同颜色的显示效果,推荐彩色显示的最佳配色方案。方法以54名歼击机飞行员为对象,借助战斗机平显巡航任务动态模拟飞行实验程序,考察飞行员在昼间和夜间背景下4种颜色配置画面中的模拟任务操作绩效和主观评... 目的研究战斗机平显信息画面不同颜色的显示效果,推荐彩色显示的最佳配色方案。方法以54名歼击机飞行员为对象,借助战斗机平显巡航任务动态模拟飞行实验程序,考察飞行员在昼间和夜间背景下4种颜色配置画面中的模拟任务操作绩效和主观评定结果。结果从客观模拟飞行结果看,绿色+洋红色显示画面的成绩最好;从主观评价结果看,夜间背景的评价得分普遍高于白天背景,绿色+洋红色的评价得分较其他颜色配置显示画面有较大优势。结论平显画面采用主色为绿色、重要参数为洋红色的显示设置效果最佳,提出平显画面彩色显示的最佳配色方案为绿色+洋红色的显示配置。 展开更多

关键词 平显 信息 彩色显示 动态模拟飞行

原文传递

夜视兼容绿光LED导光板自动亮度曲线的研究 被引量：4

6

作者 熊端琴 郭小朝 +5 位作者 叶佳波 杜健 白玉 刘庆峰 师国伟 王嫣嫣 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期92-95,共4页

目的探讨不同环境光条件下飞行员认读夜视兼容绿光LED导光板字符的适宜亮度,尝试建立夜视绿导光板的自动亮度曲线模型。方法以108名战斗机飞行员为受试者,构建亮度可调的LED夜视兼容导光板和LED模拟环境光源作为实验设备。在每一档环境... 目的探讨不同环境光条件下飞行员认读夜视兼容绿光LED导光板字符的适宜亮度,尝试建立夜视绿导光板的自动亮度曲线模型。方法以108名战斗机飞行员为受试者,构建亮度可调的LED夜视兼容导光板和LED模拟环境光源作为实验设备。在每一档环境照度条件下,受试者分别调节出认读导光板字符所需的最低亮度、适宜亮度和所能耐受的最高亮度。结果初步建立了P5、P50和P95百分位飞行员最低亮度、适宜亮度和最高亮度的自动亮度曲线模型。结论本文建立的飞行员自动亮度曲线模型的工程化应用,尚需用户的使用性验证,并对曲线模型进行微调或修正。 展开更多

关键词 夜视 绿光 LED导光板 自动亮度曲线 照度

原文传递

飞机侧杆驾驶装置的优缺点及其改进设计探讨 被引量：15

7

作者 熊端琴 郭小朝 +1 位作者 陆惠良 郑伟 《人类工效学》 2006年第1期36-38,共3页

飞机侧杆驾驶装置是对传统中央驾驶杆的偏置和改进。文章对其优缺点分别进行了讨论,并针对侧杆驾驶装置的缺点提出了几点设计建议。

关键词 侧杆驾驶装置 飞机 控制

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新型歼击机平显地空数传指令显示方案的工效学实验研究 被引量：5

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作者 熊端琴 郭小朝 +3 位作者 马雪松 伊丽 郑伟 刘宝善 《人类工效学》 2006年第3期7-9,共3页

比较飞行员对平显(Head Up D isp lay,HUD)地空数传指令各种显示方案的认知操作效果和使用评价意见,在此基础上提出新型歼击机HUD地空数传指令显示的建议方案。实验采用2×2×2重复测量设计,以151名空军现役歼击机飞行员为实验... 比较飞行员对平显(Head Up D isp lay,HUD)地空数传指令各种显示方案的认知操作效果和使用评价意见,在此基础上提出新型歼击机HUD地空数传指令显示的建议方案。实验采用2×2×2重复测量设计,以151名空军现役歼击机飞行员为实验对象,完成HUD地空数传指令不同显示方案共8幅画面的测试,并在实验结束后对每种显示方案做出“优、良、中、差”的等级评定。根据工效学实验的结果数据和飞行员的使用性评价意见,提出新型歼击机HUD数传指令显示的优化方案。 展开更多

关键词 平视显示器 地空数传指令 显示格式 工效学 歼击机

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飞行员对黑体汉字字形的视觉偏好研究 被引量：3

9

作者 熊端琴 郭小朝 +3 位作者 王红 杜健 白玉 刘庆峰 《人类工效学》 2014年第1期45-46,30,共3页

本文针对飞机驾驶舱控制面板字符标识,以常用的10种黑体汉字共组成45对字符作为材料,以153名现役飞行员为对象进行调查。在完成字体的两两比较之后,还要求飞行员根据自己的总体印象推荐出自己认为最适用于控制面板的两种黑体字形。依据... 本文针对飞机驾驶舱控制面板字符标识,以常用的10种黑体汉字共组成45对字符作为材料,以153名现役飞行员为对象进行调查。在完成字体的两两比较之后,还要求飞行员根据自己的总体印象推荐出自己认为最适用于控制面板的两种黑体字形。依据调查结果,推荐了符合飞行员使用需求和视觉偏好的3种黑体字形,分别是5号(汉鼎简黑变)、1号(创意简粗黑)和2号(方正美黑简体)字体。为飞机驾驶舱控制面板黑体汉字标识的选用提供了参考依据。 展开更多

关键词 控制面板 黑体字形 视觉偏好 飞行员 飞机驾驶舱

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现代飞行模拟的进展 被引量：2

10

作者 熊端琴 刘宝善 郭西 《人类工效学》 2004年第3期69-71,F003,共4页

地面飞行模拟和空中飞行模拟是现代飞行模拟不可缺少的两个方面。文章旨在对现代飞行模拟的进展进行综述和分析,并对其未来发展趋势做出展望,希望对我国的模拟器研制、航空科学研究及飞行实践活动有所启示和指导。

关键词 现代飞行模拟 空中飞行模拟 地面飞行模拟 航空模拟器 飞行实践活动 科学研究 中国

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战斗机多功能显示器显示菜单标识和编排格式对飞行员认知的影响 被引量：1

11

作者 熊端琴 王嫣嫣 +4 位作者 刘庆峰 郭小朝 姚钦 杜健 白玉 《人类工效学》 2016年第4期1-4,共4页

目的研究战斗机多功能显示器(Multifunctional Display,MFD)显示菜单中(英)文标识和全英文标识及其不同编排格式对飞行员认知的影响,为国产飞机人机界面设计提供重要参考。方法以MFD菜单不同标识和编排格式的8幅显示画面为材料,以151名... 目的研究战斗机多功能显示器(Multifunctional Display,MFD)显示菜单中(英)文标识和全英文标识及其不同编排格式对飞行员认知的影响,为国产飞机人机界面设计提供重要参考。方法以MFD菜单不同标识和编排格式的8幅显示画面为材料,以151名战斗机飞行员为对象,考察其对各显示画面信息认知的正确率和认知反应时,并要求他们在实验结束后用"优、良、中、差"对测试画面做出评价。结果 "中(英)文标识"和"全英文标识"菜单认知的总体正确率分别为93.0%和89.9%,差异显著(P<0.05)。"中(英)文标识"菜单的正确认知平均反应时低于"全英文标识"菜单的正确认知平均反应时,差异非常显著(P<0.001)。结论根据实验研究结果和飞行员评价提出MFD显示菜单标识及编排格式的如下优化方案:(1)优先采用以中文为主、以英文为辅的"中(英)文标识"菜单,英文标识数量不宜太多;(2)在以中文标识为主的菜单格式中,可首先把重要菜单项更换成英文标识(或其它不同标识),以改善认知工效;(3)采用中英文标识菜单项混合编排格式,尽可能在比较重要的中文菜单项前编排一个英文菜单项,或在英文菜单项前编排一个中文菜单项。 展开更多

关键词 菜单标识 编排格式 认知 多功能显示器(MFD) 战斗机 飞行员 交互界面

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新型歼击机平显武器瞄准符号显示格式的实验研究 被引量：1

12

作者 熊端琴 郭小朝 《人类工效学》 CSSCI 2008年第2期9-11,共3页

比较飞行员对格斗模式下平显(Head Up Display,HUD)导弹-航炮两种瞄准符号显示格式的认知操作效果和使用评价意见,在此基础上提出新型歼击机HUD导弹-航炮显示的建议方案。实验采用2×2重复测量设计,以151名空军现役歼击机飞行员为... 比较飞行员对格斗模式下平显(Head Up Display,HUD)导弹-航炮两种瞄准符号显示格式的认知操作效果和使用评价意见,在此基础上提出新型歼击机HUD导弹-航炮显示的建议方案。实验采用2×2重复测量设计,以151名空军现役歼击机飞行员为实验对象,完成HUD导弹-航炮不同显示格式画面的测试,并在实验结束后对每种显示格式做出"优、良、中、差"的等级评定。根据工效学实验的结果数据和飞行员的使用性评价意见,提出新型歼击机HUD武器瞄准符号显示格式的优化方案。 展开更多

关键词 平视显示器 武器瞄准符号 显示格式 工效学

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模拟光环境系统的研制

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作者 熊端琴 郭小朝 +6 位作者 付威威 国佳 王红 王聪 师国伟 白玉 杜健 《人类工效学》 2015年第6期50-53,64,共5页

研制一套用于视觉工效试验的模拟光环境系统,以模拟外界自然光的变化,并实现光照度的无极调节功能。经过系统的工程设计和软件仿真,在目标照明区域内,围绕照度、均匀度和色温等光学指标,研制而成工效学试验用的模拟光环境系统。该系统... 研制一套用于视觉工效试验的模拟光环境系统,以模拟外界自然光的变化,并实现光照度的无极调节功能。经过系统的工程设计和软件仿真,在目标照明区域内,围绕照度、均匀度和色温等光学指标,研制而成工效学试验用的模拟光环境系统。该系统由光学子系统、结构子系统、电气控制子系统和冷却子系统组成。测试结果表明,该系统的照度范围、均匀度、色温、视觉效果及温升值等指标均符合系统研制要求。借助该系统,可开展显示设备(系统)的光环境适应性研究、人眼视觉适应性相关研究。此外,还可开展人眼视觉感知训练。 展开更多

关键词 模拟光环境系统 照度 均匀度 色温 视觉效果

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父母教养方式对子女学业成就影响的研究 被引量：67

14

作者 方平 熊端琴 郭春彦 《心理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2003年第1期78-81,共4页

本研究采用问卷法 ,以 4 75名初一和初二学生为调查对象 ,探讨了父母的教养方式通过子女的成就目标定向和学业自我概念对其学业成就所产生的影响。结果表明 ,父母教养方式通过学生的这两个中介变量 。

关键词 学业成就 学业自我概念 成就目标定向 初二学生 子女 父母教养方式 途径 影响 研究 问卷法

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结构方程在心理学研究中的应用 被引量：33

15

作者 方平 熊端琴 蔡红 《心理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2001年第4期406-408,共3页

近年来 ,在教育、社会及心理学等研究领域 ,结构方程模型 (SEM ,StructuralEquationModeling)已成为重要的多变量分析方法 ,并日益受到广大研究者的重视。本文旨在对SEM作简要概述 ,并讨论其在心理学研究中的应用 。

关键词 心理学研究 应该 结构方程模型 社会 SEM 研究者 教育 研究领域 方法 应用

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严重事故后飞行人员心理健康状况调查 被引量：10

16

作者 伊丽 武国城 +2 位作者 郭小朝 邓学谦 熊端琴 《第四军医大学学报》 北大核心 2005年第4期378-381,共4页

目的:探讨严重事故后飞行人员的心理健康状况, 为开展心理危机干预工作提供理论依据.方法:被调查对象 为发生一等飞行事故(亡2人)的某飞行部队29名飞行人员, 男性,年龄25～37岁.采用症状自评量表(SCL 90)和生活事 件量表(LES),进行群体... 目的:探讨严重事故后飞行人员的心理健康状况, 为开展心理危机干预工作提供理论依据.方法:被调查对象 为发生一等飞行事故(亡2人)的某飞行部队29名飞行人员, 男性,年龄25～37岁.采用症状自评量表(SCL 90)和生活事 件量表(LES),进行群体和个体调查分析.结果:①事故后的29名飞行人员心理素质均良好,SCL 90指标与中国军人常模 比较,除阳性项目数和阳性项目均分之外,其他指标无统计学 意义;②29名飞行人员中SCL 90总分≥178分者11人,占 37.9%.高分组与低分组10项因子均分存在明显差异 (P<0.01),强迫和抑郁为典型症状群;③SCL 90总分高分 组与低分组相比,LES总值、负性事件值、负性家庭问题分值 和负性工作学习问题分值,高分组比低分组的分值高 (P<0.05).结论:严重飞行事故主要对部分飞行人员产生消 极影响,事故后心理危机干预工作应以个体咨询为主. 展开更多

关键词 飞行事故 飞行人员 精神卫生 危机干预

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曲面与平面显示器周边显示对飞行员图形认知影响的对比研究 被引量：1

17

作者 熊端琴 林榕 +4 位作者 田燕 杜健 朱煜阳 胡译文 戈含笑 《人类工效学》 2023年第6期8-13,共6页

目的研究曲面与平面显示器周边显示对飞行员图形认知绩效是否有显著影响,以探索曲面显示技术在未来飞机座舱显示系统中的应用可行性。方法采用客观实验与主观评价相结合的方法,以30名男性战斗机飞行员为对象,借助图形认知任务实验软件,... 目的研究曲面与平面显示器周边显示对飞行员图形认知绩效是否有显著影响,以探索曲面显示技术在未来飞机座舱显示系统中的应用可行性。方法采用客观实验与主观评价相结合的方法,以30名男性战斗机飞行员为对象,借助图形认知任务实验软件,分别获取飞行员对曲面和平面显示器周边图形的认知正确率和正确反应时;然后飞行员根据实验体会和飞行经验,对两种显示器的显示特性、视觉舒适性、对任务绩效的影响、总体评价等进行主观评价,并就两种显示器在未来战斗机座舱里的应用给出倾向性意见。结果对于图形认知的正确率和反应时指标,在曲面与平面两种显示器上均无显著性差异(P>0.05);对显示特性、视觉舒适性、对任务绩效的影响及总体评价,持不同意见的人数(百分比)具有显著差异(P<0.01),且在未来战斗机座舱显示器的选择上更倾向于曲面显示器(P<0.001)。结论曲面显示器与平面显示器对飞行员认知屏幕周边图形信息的效率没有显著影响;但飞行员主观上对曲面显示器有更明显的偏好。本研究为曲面显示器在未来战斗机显示系统中的应用可行性提供了一定的数据支撑。 展开更多

关键词 产品设计 视觉搜索 曲面显示器 平面显示器 图形信息 认知绩效 飞行员 战斗机 航空仪表

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国外飞机侧杆驾驶装置的基本参数和设计要求 被引量：8

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作者 郭小朝 熊端琴 +1 位作者 陆惠良 郑伟 《人类工效学》 2006年第2期33-35,共3页

飞机侧杆驾驶装置是对传统中央驾驶杆的偏置和改进,基本参数包括自由度个数、控制轴向参照系、枢纽轴位置和感觉特性等。其设计需要考虑人机工效学要求和防护设计要求。

关键词 侧杆驾驶装置 基本参数 人机工效学 防护设计

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结构方程模式及其成功应用的判断标准 被引量：13

19

作者 方平 熊端琴 姜媛 《首都师范大学学报（社会科学版）》 2000年第3期61-64,共4页

近年来 ,在教育、社会及心理学等研究领域 ,结构方程模式 (SEM ,StructuralEquationModeling)已成为重要的多变量分析技术 ,并日益受到研究者的重视。该项技术主要包括因果模式、路径图、最小二乘回归分析以及LISREL分析等方法。本文旨... 近年来 ,在教育、社会及心理学等研究领域 ,结构方程模式 (SEM ,StructuralEquationModeling)已成为重要的多变量分析技术 ,并日益受到研究者的重视。该项技术主要包括因果模式、路径图、最小二乘回归分析以及LISREL分析等方法。本文旨在对SEM技术作简要介绍 。 展开更多

关键词 结构方程模式 因果模式 路径图 拟合指数

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认知发展研究趋势的探讨 被引量：4

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作者 方平 熊端琴 +1 位作者 罗峥 蔡红 《心理学探新》 CSSCI 2000年第2期35-39,共5页

该文阐明了认知科学、建构主义和新皮亚杰学派对认知发展研究的影响 ,着重论述了新皮亚杰学派对认知发展研究的新趋势及主要观点 ,并对这些趋势予以了较为详尽的评述 ,以期为认知发展心理学家重新审视和思考原有认知发展理论假设的合理... 该文阐明了认知科学、建构主义和新皮亚杰学派对认知发展研究的影响 ,着重论述了新皮亚杰学派对认知发展研究的新趋势及主要观点 ,并对这些趋势予以了较为详尽的评述 ,以期为认知发展心理学家重新审视和思考原有认知发展理论假设的合理性、提出新的假设和新的研究方向有所启示。 展开更多

关键词 认知发展 认知科学 PDP模型 建构主义 新皮亚杰学派

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