錢清俠，李 楠

(遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125105)

在運(yùn)動(dòng)分析中，反應(yīng)時(shí)間是一個(gè)重要的概念，反應(yīng)速度對(duì)提升工作效率與工作質(zhì)量有著積極的作用。趙潤(rùn)栓[1]等探究了體脂與反應(yīng)速度的關(guān)系；任祥鈺[2]等揭示了光污染與反應(yīng)速度的關(guān)系，其研究成果多為在存在個(gè)體差異的情況下影響人體反應(yīng)速度的因素。本研究通過實(shí)驗(yàn)，探究同一個(gè)體中影響反應(yīng)速度的因素，具有一定的意義。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與測(cè)試

在運(yùn)動(dòng)分析中，反應(yīng)時(shí)間是一個(gè)重要的概念，研究影響反應(yīng)時(shí)間對(duì)于提高工作效率和提升工作質(zhì)量具有重要意義。選取線上測(cè)試項(xiàng)目“反應(yīng)速度大比拼”，測(cè)試開始后，當(dāng)屏幕上背景顏色變換時(shí)，快速點(diǎn)擊鼠標(biāo)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)時(shí)一次，記錄反應(yīng)速度，按重新開始進(jìn)行新的測(cè)試。

為了分析反應(yīng)時(shí)間的影響因素，自行設(shè)定不少于6種影響情況，利用右手食指進(jìn)行實(shí)驗(yàn)作為對(duì)照組，每種情況測(cè)試次數(shù)不低于10次，選取了6種情況下的人體反應(yīng)速度，測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 不同實(shí)驗(yàn)條件下的人體反應(yīng)速度

2 線性回歸分析

2.1 模型的建立

建立多元線性回歸模型[3-4]分析上述變量對(duì)人體反應(yīng)速度的影響大小。選取正常鼠標(biāo)正常右手(食指)為對(duì)照組，為正常條件下的反應(yīng)速度。設(shè)定的線性回歸模型為：

Y=β1X1+β2X2+β3X3+β4X4+β5X5+ε

(1)

其中，Y是人體反應(yīng)速度，Xi(i=1，2，3，4，5)分別代表人機(jī)工程鼠標(biāo)、左手(食指)、右手中指、左手(中指)、朗讀五個(gè)因素。βi(i=1，2，3，4，5)為第i種影響因素的變量回歸系數(shù)。ε為常數(shù)變量。其中，Xi為0-1變量，0代表不在此種情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，1代表在此種情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)

多元線性回歸方程矩陣形式為：

Y=X·β+ε

(3)

其中，ε可作為隨機(jī)誤差，隨機(jī)誤差必須滿足以下幾種條件，多元線性方程才有意義。

其一，服從正態(tài)分布，即隨機(jī)誤差ε必須是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量。

其二，無偏差假設(shè)，即期望值E(ε)=0。

其三，同共方差性假設(shè)，即所有的隨機(jī)誤差變量誤差都相等。

2.2 模型的求解

利用極大似然函數(shù)的思想求解回歸系數(shù)。從線性回歸模型的公式，可以得到：

(4)

上式反映的是計(jì)算Y的條件概率，如果概率值越大，則說明預(yù)測(cè)出來的Y會(huì)越接近真實(shí)值。因此，根據(jù)觀測(cè)之間的Y是獨(dú)立的假設(shè)，可以對(duì)其構(gòu)造極大似然函數(shù)，即：

(5)

2.3 模型結(jié)果

對(duì)影響人體反應(yīng)速度的因素進(jìn)行線性回歸分析，利用spss 25.0進(jìn)行求解，各因素相關(guān)性檢驗(yàn)及系數(shù)如表2所示。

表2 各因素相關(guān)性檢驗(yàn)及系數(shù)

回歸方程為：

Y=0.358-0.061X1+0.01X2+0.009X3+0.088X4+0.369X5+0.000 2X6

通過線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，使用人機(jī)鼠標(biāo)對(duì)人體反應(yīng)時(shí)間存在負(fù)相關(guān)作用，這表明使用人機(jī)鼠標(biāo)對(duì)反應(yīng)速度具有正向影響。而利用右手中指在疲勞狀態(tài)下和在朗讀條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，均對(duì)反應(yīng)速度起到了負(fù)向影響。而熟練度對(duì)反應(yīng)時(shí)間幾乎沒有影響。

預(yù)測(cè)得到的模型表明，熟練度確實(shí)與反應(yīng)時(shí)間沒有必要的關(guān)系。

3 結(jié)論

通過多元線性回歸研究表明，熟練度與人體反應(yīng)速度不存在關(guān)系。在百度進(jìn)行關(guān)鍵詞搜索發(fā)現(xiàn)，熟練度是決定反應(yīng)速度快慢的基礎(chǔ)。反應(yīng)時(shí)間也稱為反應(yīng)潛伏期，是指速記員接受刺激與作出肌肉動(dòng)作之間的應(yīng)答時(shí)間。最專業(yè)的運(yùn)動(dòng)員在經(jīng)過數(shù)以萬(wàn)次的訓(xùn)練后，可以將反應(yīng)速度提升0.05 s左右。本研究?jī)H考慮普通人反應(yīng)速度的影響因素，得到結(jié)論為反應(yīng)速度與人的注意力集中情況、人的不同部位、人的疲勞程度及適宜工具的使用情況存在關(guān)系。