32、协作过程管理与计算机辅助的深度剖析

a1b2c

于 2025-10-14 05:07:17 发布

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分类专栏：协作流程中的认知与技术文章标签：协作过程管理计算机辅助知识水平

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协作过程管理与计算机辅助的深度剖析

1. 知识水平与学习方式

在学习和执行任务的过程中，知识水平起着关键作用。一般来说，人们可以处于不同的知识层次，如知识层面、规则层面和技能层面。未熟练掌握技能的人在执行任务时，往往比熟练者花费更多时间，且更容易出错，纠错机会也相对较少。

学习方式主要有两种：体验式学习和指导性学习。体验式学习从观察和行动层面开始，学习者基于自身经验构建规则和知识。但这种学习方式存在缺陷，学习者可能不清楚关注重点，难以解读情境及反馈，也不知道有哪些替代行动方案。例如，新手在接触新的工作场景时，可能会感到迷茫，不知道从何入手。为了弥补这些不足，体验式学习的一个重要策略是选择合适的示例，限制学习者的注意力和解读可能性，采用“脚手架”式的学习情境，让学习者一次专注于任务的一部分。

指导性学习则从知识层面开始，逐步向下延伸至观察和行动。这种学习方式在培训中很常见，优秀的教师不仅会向学习者展示相关情境，还会进行讲解，促进自上而下的陈述性学习，就像培训中的“简报”和“汇报”环节。在“组织记忆”系统中，陈述性知识和程序性知识对于“组织学习”都至关重要。

2. 学习相关问题

无论采用何种学习方式，学习都必须与特定内容相关。在应急管理协调培训中，需要考虑规划、行动、沟通、角色和任务知识等特征。认知工程在设计控制动态情况的良好培训中起着重要作用。

另一种方法是通过复杂动态环境的全规模模拟。但模拟不仅要环境逼真，还应能选择任务以提供“脚手架”支持。同时，由于知识可能存在于不同层次且具有可用性，因此需要考虑在不同层次提供反馈的能力。

3. 计算机制品

计算机作为一种多功能设备，可作为各种信息处理任务的工具。它在一定程度上会改变任务的实际处理过程。例如，在通信方面，使用计算机与面对面交流、写信、打电话或发电子邮件的过程有所不同。计算机“支持”通信的方式与普通信件或电话类似，但使用计算机能实现新的任务，如存储和检索信息，并且会改变通信的具体细节。

计算机制品可分为集体信息源、信息显示和学习导向支持三类。

3.1 集体信息源

集体信息源存储有关情况、前提条件或可能管理方式的信息，供多人使用。常见的描述术语是“组织记忆”，它涵盖长期知识和短期信息。对于信息存储，长期存储倾向于采用正式方法，如基于知识的系统和知识图；短期存储则建议采用更非正式的自然语言注释方式。

正式方法的优点在于便于搜索适用于当前问题的知识，知识可在不同情境中“复用”，还能作为“知识代理”与用户合作解决问题，并能适应用户不同类型的知识。然而，正式方法也存在局限性，如知识获取过程复杂，当信息结构发生重大变化时，系统修改困难，甚至可能得出错误解决方案。

非正式方法在输入阶段具有灵活性，人们可以自由表达，但在信息检索时，由于缺乏结构，会面临诸多困难，如难以检索信息、输出难以概览、存在冗余和不一致等问题。未来，我们需要一种集体信息存储方式，既能结合自然语言输入的优势，又能具备正式表示的推理和控制能力，同时还能实现简单的数据检索和结构化的信息查看，并提供解释功能。

以下是正式方法和非正式方法的对比表格：
| 方法类型 | 优点 | 缺点 |
| ---- | ---- | ---- |
| 正式方法 | 便于知识搜索、可复用、可作为知识代理、能适应不同知识类型 | 知识获取复杂、信息结构变化时修改困难、可能得出错误方案 |
| 非正式方法 | 输入灵活、表达自由 | 检索困难、输出难概览、存在冗余和不一致 |

mermaid流程图展示信息存储方法选择：

graph LR
    A[信息存储需求] --> B{长期还是短期}
    B -->|长期| C[正式方法]
    B -->|短期| D[非正式方法]

3.2 学习导向支持

学习导向支持主要涉及模拟。提供模拟环境来学习动态过程管理的复杂性是一个需要深入考虑的问题。首先，需要明确学习目标，但在实际研究中，学习目标往往不够清晰明确，如“合作”和“学习现实动态”等模糊目标难以与实际表现进行比较，因此需要进行认知工程分析。

其次，模拟本身很复杂，难以完全自动化呈现动态情况。在一些全规模模拟中，如军事和救援培训，会采用人员角色扮演的方式，但角色扮演者需要支持以完成任务。不过，在更简单的环境中，如微世界，通过限制情况到关键因素，可以更容易地自动化呈现情况，并且从教育角度看，一次训练复杂情况的一部分通常是有利的。

3.3 动态信息显示

在处理动态系统时，动态信息显示是常见的工具。认知工程领域的许多工作都围绕着提出和评估此类显示的功能。例如，在狭窄水域中导航大型船只时，有两种不同类型的动态显示：一种用于预测船只未来的航行范围，这种显示有助于情况评估，尤其是对经验不足的导航员帮助更大；另一种用于整合各种信息，如水文情况、交通情况和船只运动，但使用该系统并未明显提高性能。这表明，对于人类控制者来说，获取动态系统的预测比获得当前情况的综合概念更为重要。

以下是不同类型信息显示效果对比列表：
- 预测显示：有助于情况评估，新手受益更多，在狭窄水域对新老导航员都有帮助。
- 整合信息显示：未明显提高性能。

协作过程管理与计算机辅助的深度剖析

4. 进一步发展方向

在解决协作过程管理的协调问题上，主要采用了三种方法：实地研究法、实验法和系统设计法。未来，这些不同的方法可能都是必要的，但需要更好地相互适配。实地研究的观察结果可以在系统实验中进一步分析和研究，而实验中的观察结果也应该在后续的实地研究中进一步探究，这样可以在不同情境中复制和完善解释。

实地研究为观察提供了生态环境，而实验则使我们能够研究在实地研究中观察到的变化的去情境化影响。多项研究和模型表明，在一定程度上可以对不同情境进行概括，无论是在情况评估、控制水平，还是协调规则和沟通实践方面。然而，还需要对更多不同的情境进行详细研究，以支持关于一般（去情境化）效果以及非常具体的情境效果的各种建议。

目前，我们还不清楚相关的情境约束及其对应的模型，这也影响了从计算机辅助工具中得出的结论。由于计算机辅助工具会在一定程度上改变人类任务，因此其使用应该与实地观察和实验研究更系统地关联起来。虽然我们知道设计这些工具在技术上是可行的，但对它们在实际使用中的效果了解甚少。

以下是不同研究方法的对比表格：
| 研究方法 | 优点 | 缺点 |
| ---- | ---- | ---- |
| 实地研究法 | 提供生态环境，贴近实际情况 | 难以控制变量，结果较难推广 |
| 实验法 | 可控制变量，研究去情境化影响 | 与实际情境有一定差距 |
| 系统设计法 | 可设计出具体工具和系统 | 可能忽略实际应用中的复杂情况 |

mermaid流程图展示研究方法的相互关系：

graph LR
    A[实地研究] --> B[实验研究]
    B --> C[系统设计]
    C --> A

5. 待研究的关键问题

5.1 灵活任务分配

以往在任务分配方面的研究主要集中在制度化规则或实验性变化上。但在处理动态情况时，任务分配可能会发生变化。我们需要研究人们如何观察到任务分配变化的需求，以及如何应对这种需求。在一些特定情境中，出现了“认知同理心”的概念，它可以被视为灵活任务分配的先兆。然而，这些观察结果都是在人们共处一地的特定情况下做出的，很难推广到其他可能的情况，例如在人员分布或情况复杂度更高的情况下，人们如何进行这种灵活的任务分配。

以下是灵活任务分配待研究问题列表：
- 人们如何观察到任务分配变化的需求？
- 人们如何应对任务分配变化的需求？
- 在人员分布或复杂度更高的情况下，灵活任务分配如何进行？

5.2 共同情况评估

对于共同情况评估，我们目前了解甚少，包括它是如何进行的，以及哪些因素可能促进或阻碍它。情况评估有两个方面，一方面是对动态情况本身的评估，另一方面是协调各种情况感知。这种协调不一定需要共同的情况评估，而是分布式的评估。由于分布式评估需要时间，因此在这个过程中，辅助工具和通信的作用就成为了关键问题。虽然从实地研究中获得了一些见解，但关于这些过程还有很多需要学习的地方。