駕駛員特質(zhì)焦慮水平評估方法研究

夏映雪， 曹 凱

(山東理工大學(xué) 交通與車輛工程學(xué)院， 山東 淄博 255091)

焦慮(Anxiety)是個(gè)體對即將來臨的、可能發(fā)生的危險(xiǎn)或威脅所產(chǎn)生的緊張、憂慮、煩惱、不安等不愉快的復(fù)雜情緒狀態(tài)[1].Cattel和Spielberger將焦慮區(qū)分為特質(zhì)焦慮和狀態(tài)焦慮，特質(zhì)焦慮是一種人格特征，是具有個(gè)體差異的相對穩(wěn)定的焦慮傾向性.狀態(tài)焦慮是指因?yàn)樘囟ㄇ榫骋鸬臅簳r(shí)的不安狀態(tài).具有特質(zhì)焦慮的個(gè)體傾向于把外界環(huán)境的刺激知覺為有危險(xiǎn)的或有威脅的，并因此對這種威脅產(chǎn)生狀態(tài)焦慮反應(yīng)[2].現(xiàn)代交通對駕駛員心理素質(zhì)[3]的要求越來越高，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國汽車數(shù)目持續(xù)大量增長，截至2012年6月底，全國 保有量超過1.1億輛，上半年增量為歷史同期最高.全國17個(gè)城市的汽車保有量超過1百萬輛，其中北京、成都、天津、深圳、上海等5個(gè)城市的汽車保有量超過200萬輛.然而，人們在享受汽車帶來的生活便利的同時(shí)，不得不考慮車輛增加帶來的安全隱患.其中，最為直接的影響就是擁擠的交通對駕駛員心理產(chǎn)生的壓力，從而引起駕駛狀態(tài)焦慮反應(yīng).駕駛員的特質(zhì)焦慮直接影響著駕駛員對道路交通信息的接受、判斷[4]，進(jìn)而影響駕駛員對交通環(huán)境的評價(jià)和駕駛行為.駕駛員在行車過程中因焦慮導(dǎo)致情緒不穩(wěn)定，從而引發(fā)交通事故的例子屢見不鮮[5].

長期以來，對駕駛員的情緒狀態(tài)及其影響因素的研究引起世界各國交通心理學(xué)研究者的高度關(guān)注，并進(jìn)行了大量研究，得到了許多頗具理論意義和應(yīng)用價(jià)值的研究成果.為了評價(jià)個(gè)體的特質(zhì)焦慮傾向，1970年Charles D.Spielberger等人編制了一套具有良好的信效度的評定量表，即狀態(tài)-特質(zhì)焦慮量表，并于1979年做了修訂，為不同的研究目的[6-7]和臨床實(shí)踐服務(wù).國內(nèi)也有許多研究人員對駕駛員的性別、年齡、駕齡等與情緒狀態(tài)的關(guān)系進(jìn)行過研究比較，如朱國鋒，何存道等人編制了駕駛員情緒狀態(tài)量表[8]，并對客車、卡車等駕駛員的情緒狀態(tài)[9]進(jìn)行了調(diào)查研究，為后來的研究提供了依據(jù). 對于駕駛員特質(zhì)焦慮，目前尚未出現(xiàn)系統(tǒng)的、較為成熟的研究成果.本研究在以往研究的基礎(chǔ)上，從主觀和客觀兩個(gè)角度研究了駕駛員特質(zhì)焦慮水平的評估方法.首先通過查閱大量國內(nèi)外資料，結(jié)合理論與實(shí)際，確定了主、客觀評價(jià)指標(biāo).主觀方面，編制了一套適合駕駛員的特質(zhì)焦慮自評量表，從主觀認(rèn)知角度評定特質(zhì)焦慮水平；客觀方面，結(jié)合實(shí)際駕駛中的一般情況，采用模糊層次綜合分析法[10-11]，對駕駛員的特質(zhì)焦慮水平做出了科學(xué)合理的評估.兩個(gè)方面的評估結(jié)果相互印證，內(nèi)容上又相互補(bǔ)充，使得駕駛員充分了解自己的特質(zhì)焦慮水平，為進(jìn)一步研究駕駛員的特質(zhì)焦慮對駕駛員風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和駕駛行為的影響，加強(qiáng)對駕駛員的不良情緒疏導(dǎo)與管理，控制焦慮因素所致的交通事故，提供理論支持和技術(shù)手段.

1 評估指標(biāo)的確定

根據(jù)心理學(xué)家的建議和大量的駕駛員在駕駛過程中情緒體驗(yàn)的調(diào)查，結(jié)合相關(guān)資料及前人的研究，對駕駛員焦慮心理的各種反映做了全面分析，駕駛員焦慮情緒可以通過多種指標(biāo)反應(yīng)出來[12]，如生理指標(biāo)：血壓、心率、皮膚電等；心理指標(biāo)，可以通過各種心理量表測量獲得；還可以通過動(dòng)作、表情和語言表現(xiàn)出來.

綜合考慮指標(biāo)的合理性及應(yīng)用的可行性，主觀方面評估指標(biāo)采用心理指標(biāo)作為評估測量依據(jù)，反復(fù)調(diào)查并大量采集反映焦慮情緒的相關(guān)因素，在此基礎(chǔ)上編制駕駛員特質(zhì)焦慮自評量表，并進(jìn)行信效度檢測，用來評估駕駛員對自身特質(zhì)焦慮水平的認(rèn)知程度；客觀方面考慮到需要在實(shí)際駕駛中不影響駕駛員正常駕駛的情況下來評定特質(zhì)焦慮水平，兼顧指標(biāo)體系建立原則的系統(tǒng)性和層次性，采用動(dòng)作、表情、和語言作為評估指標(biāo).其中動(dòng)作包括整體的協(xié)調(diào)性，操作穩(wěn)定性，反應(yīng)靈敏性，以及對方向盤和剎車的操縱頻率和幅度等.表情包括面部肌肉的緊張度，眼神的集中度等.語言包括與他人的互動(dòng)以及對外部環(huán)境做出的語言反應(yīng)等[13-14].然后，采用模糊層次綜合評價(jià)法對客觀指標(biāo)進(jìn)行評價(jià).

2 駕駛員特質(zhì)焦慮量表的編制

量表的編制過程包括：確定主題，搜集資料，采集信息，篩選問題，預(yù)測及信效度分析，以下是駕駛員特質(zhì)焦慮量表問題選取及信效度分析過程.

2.1 問題的選取

利用交通心理學(xué)[3]和普通心理學(xué)[1]的相關(guān)理論和方法，結(jié)合心理學(xué)家的建議及多名駕駛員的經(jīng)驗(yàn)調(diào)查，篩選了30個(gè)問題，并擬定了一套能夠反映駕駛員特質(zhì)焦慮自我認(rèn)知水平的初始問題.如對自己的車技充滿信心，很享受駕駛的樂趣，感到煩躁等.前面13個(gè)問題反映的是駕駛員的積極情緒，后面17個(gè)問題反映的是消極情緒，全部問題均采用1-4級評定，即“1-完全沒有”，“2-有些”，“3-中等程度”，“4-非常明顯”，積極情緒反序計(jì)分.另外需要填寫的個(gè)人信息還包括被試人員的性別、年齡、駕齡及是否發(fā)生過交通事故.征集50位志愿者進(jìn)行問卷調(diào)查，回收有效問卷46份，用spss17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件[15]對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行初步的信效度分析和因素分析，利用項(xiàng)目分析法確定每個(gè)問題是否有效，將相關(guān)系數(shù)在0.05水平上無顯著性差異的問題予以刪除，再利用主成分因子分析法確定最終保留的20個(gè)問題，組成最終量表，見表1.然后，要求志愿者反復(fù)填寫問卷，并對量表進(jìn)行信效度分析.

2.2 信效度分析

信度(Reliability)系指測驗(yàn)結(jié)果的一致性、穩(wěn)定性及可靠性，一般多以內(nèi)部一致性來表示該測量信度的高低.信度系數(shù)越高即表示該測量的結(jié)果越一致、穩(wěn)定越可靠.然而，系統(tǒng)誤差對信度沒什么影響，因?yàn)橄到y(tǒng)誤差總是以相同的方式影響測量值的，因此不會造成不一致性.目前，最常用的測量量表信度的方法是Cronbach α信度系數(shù)法；效度(Validity)即有效性，是指所測量到的結(jié)果反映所想要考察內(nèi)容的程度，測量結(jié)果與要考察的內(nèi)容越吻合，則效度越高.效度分析方法有很多種，不同的分析方法反應(yīng)效度的不同方面.最常用的的方法是用因子分析法來分析調(diào)查問卷的結(jié)構(gòu)效度.

2.2.1 信度分析

本文采用α信度系數(shù)法來估計(jì)量表的信度，計(jì)算公式為

其中：n為量表中題目的總數(shù)；Si為第i題得分的題內(nèi)方差；SH為全部題目總得分的方差.

表1 駕駛員特質(zhì)焦慮量表

α系數(shù)評價(jià)的是量表中各題目得分間的一致性，屬于內(nèi)在一致性系數(shù).經(jīng)SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析得量表的Cronbanchα系數(shù)為0.840，表明量表的內(nèi)部一致性信度較好.案例匯總見表2，可靠統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3.

表2案例處理匯總及可靠性統(tǒng)計(jì)

表3可靠性統(tǒng)計(jì)

2.2.2 效度分析

這里采用Bartlett球形檢驗(yàn)和Kaiser-Meyer-Olkin度量分析變量的相關(guān)矩陣，KMO值為0.783，表明因素分析結(jié)果可較好的解釋變量之間的關(guān)系，適合做因子分析.采用主成分分析法對20個(gè)問題提取主要因素，特征值大于1的因素共5個(gè)，可解釋總方差的73.823%，為主因素.20個(gè)問題的公因子方差均在0.6以上，說明每個(gè)問題都適合做因子分析，有良好的效度.分析結(jié)果見表4和表5.

表4KMO和Bartlett的檢驗(yàn)

表5 公因子方差

經(jīng)過信效度分析，駕駛員特質(zhì)焦慮量表符合信度與效度的要求，調(diào)查結(jié)果能夠從主觀方面準(zhǔn)確反映駕駛員的特質(zhì)焦慮水平.

3 模糊層次綜合評價(jià)

模糊綜合評價(jià)是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，將一些邊界不清，不易定量的因素定量化，進(jìn)行綜合評價(jià)的一種方法.在駕駛員特質(zhì)焦的客觀綜合評估中，涉及到多種評價(jià)因素的相互影響，而且存在大量模糊關(guān)系和模糊概念，因此，需要采用模糊綜合評價(jià)法進(jìn)行定量化處理，對駕駛員的特質(zhì)焦慮水平進(jìn)行有效評估.評估模型中各指標(biāo)的權(quán)重采用層次分析法確定，比起先前憑借專家的知識經(jīng)驗(yàn)確定權(quán)重的方法更加合理，更符合客觀實(shí)際并易于定量表示.模糊層次綜合評價(jià)法結(jié)合層次分析法和模糊綜合評價(jià)法的優(yōu)點(diǎn)，首先通過層析分析法確定影響因素的權(quán)重集，然后用模糊綜合評判確定評判效果，提高了模糊綜合評判結(jié)果的準(zhǔn)確性.

3.1 模型的建立

模糊層次綜合評價(jià)法模型的建立步驟.

第一步：確立指標(biāo)體系.P個(gè)一級評價(jià)指標(biāo)，V={V1，V2,…,VP},每個(gè)指標(biāo)又可包含次級評價(jià)指標(biāo)C.

第二步：確定評語等級論域.建立評價(jià)等級集合u={u1，u2,…,uP}，每一個(gè)等級對應(yīng)一個(gè)模糊子集.

第三步：建立模糊關(guān)系矩陣.在構(gòu)造了等級模糊子集后，要逐個(gè)對被評事物從每個(gè)因素Vi(i=1，2,…，p)上進(jìn)行量化，即確定從單個(gè)因素來看被評事物對等級模糊子集的隸屬度(R|Vi)，進(jìn)而得到模糊關(guān)系矩陣：

矩陣R中第i行第j列元素rij，表示某個(gè)被評事物從因素vi來看對uj等級模糊子集的隸屬度.

第四步：確定指標(biāo)權(quán)重.為了使評價(jià)結(jié)果更加客觀合理，采用層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重.根據(jù)層次分析法原理，計(jì)算各指標(biāo)的相對權(quán)重，把對權(quán)重的判斷定量化，即確定評價(jià)因素的權(quán)重集A=(A1，A2，…，Ap)，其中，A的元素Ai本質(zhì)上是因素Vi對模糊子集的隸屬度.

第五步：合成模糊綜合評價(jià)矩陣.將評價(jià)因素的權(quán)重集A與模糊關(guān)系矩陣R合成，得到模糊綜合評價(jià)矩陣B.

B=A·R=(A1,A2,…，Ap)·

其中，bj由A與R的第j列運(yùn)算得到，表示被評事物從整體上看對uj的等級模糊子集的隸屬度.

第六步：評價(jià)結(jié)果分析.最常用的方法是最大隸屬度原則，但有些情況下無法得出合理的評價(jià)結(jié)果.因此，在這里采用加權(quán)平均法確定隸屬等級.

3.2 模型應(yīng)用

以下利用模糊層次綜合評價(jià)模型對駕駛員特質(zhì)焦慮水平進(jìn)行客觀評價(jià).采用動(dòng)作、表情、和語言作為一級指標(biāo)，V={V1，V2，V3}.動(dòng)作包括整體的協(xié)調(diào)性，操作穩(wěn)定性，反應(yīng)靈敏性，以及對方向盤和剎車的操縱頻率和幅度等，表情包括面部肌肉的緊張度，眼神的集中度等，語言包括與他人的互動(dòng)以及對外部環(huán)境做出的語言反應(yīng)等.由此確立次級指標(biāo)：V1={C1，C2，C3，C4，C5}，V2={C6，C7},V3={C8，C9}.駕駛員的特質(zhì)焦慮水平評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)如圖1.

圖1駕駛員特質(zhì)焦慮水平評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)圖

在特質(zhì)焦慮量表中，均采用四級評價(jià)“十分明顯”，“中等程度”，“有些”，“完全沒有”對駕駛員的特質(zhì)焦慮進(jìn)行自評，并依次賦值4，3，2，1.在這里，依然采用四級評價(jià)對實(shí)際駕駛中表現(xiàn)出的焦慮進(jìn)行客觀評價(jià).由相關(guān)研究人員對駕駛員實(shí)際駕駛過程中表現(xiàn)的焦慮情緒依次進(jìn)行評分，建立評價(jià)集為

u={u1,u2,u3,u4}=

{“十分明顯”，“中等程度”，“有些”，

“完全沒有”}.

實(shí)際駕駛實(shí)驗(yàn)中，46位駕駛員反復(fù)進(jìn)行一段大約20分鐘的車程，并通過攝像頭全程監(jiān)控.在此期間，由10名研究人員即時(shí)對駕駛員的整個(gè)過程中的一般動(dòng)作，表情及語言三方面的9個(gè)指標(biāo)所表現(xiàn)出的焦慮情緒按照評價(jià)集進(jìn)行評分，建立模糊關(guān)系矩陣.

根據(jù)層次分析法原理，確立各評價(jià)指標(biāo)的相對權(quán)重.如圖1所示，綜合指標(biāo)評價(jià)集V=(V1，V2，V3)，動(dòng)作指標(biāo)V1的次級綜合指標(biāo)評價(jià)集V1=(C1，C2，C3，C4，C5)，表情指標(biāo)V2的次級綜合指標(biāo)評價(jià)集V2=(C6，C7)，語言指標(biāo)V3=(C8，C9).以S-V各評價(jià)指標(biāo)(V1，V2，V3)的權(quán)重計(jì)算的過程為例說明計(jì)算權(quán)重的方法.

指標(biāo)體系中的遞階層次結(jié)構(gòu)，確定了上下層之間元素的關(guān)系，將同一層次的各個(gè)指標(biāo)元素關(guān)于上層指標(biāo)的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造出判斷矩陣:

標(biāo)度含義見表6.

表61-5標(biāo)度及含義對照

用方根法求因素權(quán)重向量近似值Wi'：W1'=(1×2×3)1/3=1.816;W2'=(1/2×1×2)1/3=1;W3'=(1/3×1/2×1)1/3=0.551；將各因素的權(quán)重向量近似值作歸一化處理：W1=W1'/(W1'+W2'+W3')=0.539；W2=W2'/(W1'+W2'+W3')=0.297;W3=W3'/(W1'+W2'+W3')=0.164.即權(quán)重集為A=W=(0.539，0.297，0.164).

V1-(C1，C2，C3，C4，C5)判斷矩陣：

V2-(C6，C7)判斷矩陣：

V3-(C8,C9)判斷矩陣：

最后求得

A1=(0.298，0.298，0.088，0.158，0.158)，

A2=(0.750，0250)，A3=(0.5，0.5).

為了說明合成模糊綜合評價(jià)矩陣過程，以其中一名駕駛員為例，并給出評價(jià)結(jié)果.計(jì)算結(jié)果如下：

A1=α·R=

(0.298，0.298，0.088，0.158，0.158)·

(0.1754，0.3754，0.3544，0.0948)

歸一化后的綜合評價(jià)向量為

(0.175，0.375，0.355，0.095)；

A2=(0.750,0.250)·

(0.125,0.3,0.4,0.175)

A3=(0.5,0.5)·

(0.1，0.35，0.4，0.15)

A=(0.539，0.297，0.164)·

(0.14785,0.348625,0.375745,0.12778)

歸一化得(0.148，0.348，0.376，0.128).

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，可以分析得到駕駛員特質(zhì)焦慮水平評價(jià)定量分級標(biāo)準(zhǔn),見表7.

表7 定量分級標(biāo)準(zhǔn)

此駕駛員特質(zhì)焦慮的客觀的綜合評估分?jǐn)?shù)為u=4×0.148+3×0.348+2×0.376+1×0.128=2.516.該駕駛員的特質(zhì)焦慮水平等級為中.通過對駕駛員的實(shí)際試驗(yàn)視頻監(jiān)控觀察發(fā)現(xiàn)，在測試路段的駕駛中，該駕駛員情緒較為緊張，動(dòng)作有些僵硬，偶爾不協(xié)調(diào)，但是十分小心謹(jǐn)慎，嚴(yán)格遵守交通規(guī)則，不做冒險(xiǎn)行為，基本沒有駕駛失誤.由此說明，在一般環(huán)境下，一定程度的特質(zhì)焦慮是有利于安全駕駛的.但在高危環(huán)境下，特質(zhì)焦慮會導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生狀態(tài)焦慮，由此出現(xiàn)較大的情緒波動(dòng)，影響駕駛安全.其他45位駕駛員用同樣的方法得到特質(zhì)焦慮水平等級.

4 結(jié)束語

本文分別從主觀和客觀兩個(gè)角度評估了駕駛員的特質(zhì)焦慮水平，研制了一套適合駕駛員的特質(zhì)焦慮自評量表，并采用模糊層次綜合評價(jià)法，將模糊的評價(jià)因素定量化，從客觀角度對駕駛員的特質(zhì)焦慮水平進(jìn)行評估，既從駕駛員的認(rèn)知角度出發(fā)，討論了駕駛員個(gè)人對特質(zhì)焦慮水平的自我評價(jià)，又能結(jié)合實(shí)際情況，避免主觀上的錯(cuò)誤認(rèn)識，科學(xué)又合理的對駕駛員的特質(zhì)焦慮水平做出評估.在以后的研究中，將進(jìn)一步研究駕駛員的特質(zhì)焦慮水平在特殊情境中是怎樣影響狀態(tài)焦慮，以及對駕駛行為和風(fēng)險(xiǎn)決策產(chǎn)生影響的.

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