Samenvatting verplichte stof

Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

1: MENSELIJKE FACTOREN

Human factors

Menselijke eigenschappen (‘human factors’) kunnen ervoor zorgen dat de interactie tussen mensen en (technische) systemen niet vlekkeloos verloopt. Een voorbeeld is dat een oudere vrouw de kleine letters op een medicijndoosje niet goed kan lezen en daarom een verkeerd medicijn inneemt. Het zit in de menselijke aard om het sneller op te merken als iets fout gaat. We willen graag dat het probleem opgelost wordt, zodat de interactie met de (technische) systemen die we gebruiken in het vervolg beter zal verlopen. Het doel van human factors is dat we deze gebruiken om interactie te hebben met systemen, zodat:

• Prestaties verbeteren of vergemakkelijkt worden.

• De veiligheid verbeterd wordt.

• Ervoor gezorgd wordt dat de tevredenheid van gebruikers stijgt.

‘Human factors’ gaat over het onderzoek van factoren en de ontwikkeling van hulpmiddelen die ervoor zorgen dat de bovenstaande doelen worden bereikt. Bruikbaarheid (‘usability’) speelt in dit verband een belangrijke rol. Bruikbaarheid gaat over het verhogen van de productiviteit en het verminderen van fouten. Bij het ontwerpen van computerprogramma’s wordt vaak uitgegaan van dit principe. Het eerste besproken doel gaat over het verbeteren van prestaties. De term prestatie (‘performance’) gaat zowel om de vermindering van fouten als de stijging in productiviteit. Het kan ook zo zijn dat productiviteit leidt tot meer fouten, wat weer leidt tot een vermindering in veiligheid. Het is mogelijk om de productiviteit te verhogen en tegelijkertijd ook de veiligheid te verbeteren.

Gebreken

Het is belangrijk om als eerst de problemen of gebreken in de mens-systeem interactie vast te stellen (‘diagnose’). Om dit te bereiken moet er gebruik gemaakt worden van kennis over de mens (grootte, vorm, kracht, informatieverwerking) en over hoe een systeem werkt. Denk bijvoorbeeld maar aan de lopende band in een fabriek. Er moeten hulpmiddelen gebruikt worden om de oorzaak van de problemen vast te stellen en te analyseren. Zo kan een specifieke taak aan de lopende band geanalyseerd worden, maar ook een ongeluk dat daar plaatsgevonden heeft. In het eerste stadium vindt analyse plaats van de mens, de hersenen (bijvoorbeeld informatieverwerking), het lichaam en het systeem. Deze factoren vatten we samen als A. Vervolgens, wordt in het tweede stadium naar de probleemoplossing (hier: design) gekeken. Deze factoren vatten we samen als B. Het design bestaat uit de uitrusting, de taak, de omgeving, selectie en training. Hieronder zal dieper ingegaan worden op alle variabelen die samengaan met punt B.

1. Uitrustingdesign (‘equipment design’): dit gaat over de gereedschappen waar mensen mee werken. Het etiket op het medicijndoosje had bijvoorbeeld geschreven kunnen worden in grotere letters. Het etiket is in dit voorbeeld het gereedschap.

2. Taakdesign (‘task design’): dit gaat over het veranderen van hoe mensen handelen in plaats van het veranderen van de apparaten die ze gebruiken. Een voorbeeld is dat een deel van een taak moeten worden gedaan door werknemers of door geautomatiseerde machines. Een robot kan bijvoorbeeld gemaakt worden om een taak te verrichten.

3. Omgevingsdesign (‘environmental design’): dit principe gaat over het instellen van veranderingen in de omgeving, bijvoorbeeld het verbeteren van de belichting of het verminderen van geluiden.

4. Training: door werknemers lichamelijk en mentaal te trainen, kunnen ze worden voorbereid op gebeurtenissen die werkgerelateerd zijn.

5. Selectie: dit principe wordt vaak toegepast, aangezien er individuele verschillen in capaciteiten en eigenschappen bestaan. Specifieke individuele trekken zijn bijvoorbeeld belangrijk om een systeem goed te kunnen laten functioneren. Individuen kunnen op deze trekken geselecteerd worden. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat een werkgever van een werknemer met weinig lichamelijke kracht vraagt om een zwaar object op te tillen. Dit kan leiden tot een hernia bij de werknemer, omdat de werkgever niet de juiste werknemer heeft geselecteerd.

6. Op al deze punten kan gelet worden op het problemen oplossen (‘fixing’), maar ook om goede systemen te ontwerpen (‘designing’).

Onderzoeksdomeinen

In het verleden ging human factors voornamelijk om de interactie tussen mensen en toestellen. Het ging in dat verband vaak om industrie- en legergerelateerde zaken. Tegenwoordig is het veld niet meer zo beperkt en is het lastig om het veld goed af te bakenen. Dit komt omdat het veld vooral doelgeoriënteerd (‘goal-oriented’) is in plaats van inhoudgeoriënteerd (‘content-oriented’). Het veld van human factors houdt zich bezig met productie, computers en informatie, gezondheidszorg, producten voor consumenten en vervoer. De individuele eigenschappen waar het veld zich mee bezighoudt zijn visie, waarneming, perceptie, communicatie, cognitie en besluitvorming, motorische controle, spierwerking en andere biologische factoren. Voorbeelden van andere biologische factoren zijn vermoeidheid en ziekte. Alle zeven variabelen kunnen beïnvloed worden door stress ten gevolge van training en individuele verschillen. Ook kan er tot slot onderscheid gemaakt worden tussen teams en organisaties op groepsniveau. Een andere manier om naar het veld van human factors te kijken is het bestuderen van de relatie tussen dit veld en andere onderzoeksvelden. De velden die nauw verbonden zijn aan human factors zijn ergonomics, engineering psychology en cognitive engineering.

1. Ergonomie gaat over de relatie tussen human factors en lichamelijke inspanning, zoals stress en vermoeidheid.

2. Engineering psychology is een onderzoeksveld binnen de psychologie, terwijl het onderzoek naar human factors een technisch onderzoeksveld is. Het onderscheid is duidelijk: het doel van human factors is het ontwerpen van goede systemen en het begrijpen van de menselijke factoren die hiermee gepaard gaan.
   Het doel van engineering psychology is het begrijpen van het menselijke verstand in termen van de relevantie van het menselijk verstand voor het ontwerpen van systemen. Engineering psychology legt dus meer de nadruk op het onderzoeken van psychologische principes en theorieën, terwijl human factors zich meer richt op het ontwikkelen van principes om systemen te ontwerpen.

3. Cognitive engineering: dit onderzoeksveld is moeilijker te definiëren. Het komt erop neer dat dit onderzoeksveld zich meer richt op complexe, cognitieve patronen en kennis waarmee systemen presteren, of ze nou door machines of door mensen worden uitgevoerd.

Human factors als wetenschap

Human factors houdt zich als wetenschap vooral bezig met het zoeken naar generalisatie en het maken van voorspellingen. Tijdens de diagnosefase proberen onderzoekers patronen in op elkaar lijkende problemen te vinden, zodat ze de problemen kunnen generaliseren.

Een voorbeeld is dat de communicatieproblemen tussen het vliegtuigpersoneel en de vliegtoren vergelijkbaar kunnen zijn met de communicatieproblemen tussen chirurgen en assistentes in de operatiekamer. Zo een vorm van generalisatie is effectief, omdat problemen dan op een dieper niveau begrepen kunnen worden. Het is ook belangrijk om te kunnen voorspellen dat ontworpen oplossingen voor problemen in de praktijk gebruikt kunnen worden.

10: ANTROPOMETRIE

Antropometrie

Bij het ontwerp van systemen moet rekening gehouden met het menselijk lichaam. Bij het ontwerpen van kleding, maar ook gereedschappen is kennis van het menselijk lichaam van cruciaal belang. Mensen groeien tot hun twintigste, terwijl het gewicht vaak blijft toenemen wanneer mensen ouder worden. Mannen zijn over het algemeen langer en groter dan vrouwen. Daarnaast zijn er verschillen tussen volkeren in lichaamsgrootte. Donkere mensen hebben bijvoorbeeld langere armen en benen dan blanke mensen. Verschillen in lichaamsgrootte kunnen gemakkelijk opgemerkt worden tussen mensen met verschillende banen. Basketballers zijn bijvoorbeeld veel groter dan gemiddeld, terwijl balletdanseressen dunner zijn dan gemiddeld. Annis heeft ontdekt dat mensen vanaf 1978 gemiddeld steeds langer zijn geworden. Waarschijnlijk heeft dit te maken met het feit dat mensen tegenwoordig meer te eten hebben. Daarnaast hebben tijdelijke factoren invloed op lichaamsgrootte. Iemand lijkt ongeveer twee centimeter groter te zijn als hij tegen de muur aan gemeten wordt, dan wanneer men niet tegen de muur aanstaat. Antropometrie gaat over het meten van lichamelijke kenmerken. Bij het ontwerpen van systemen is antropometrie onmisbaar.

Statistische analyse

Mensen zijn verschillend, maar er zijn over het algemeen weinig mensen die in extreme mate afwijken van de rest. De normaalverdeling wordt daarom vaak gebruikt bij antropometrie. De normaalverdeling heeft een symmetrische vorm. Het gemiddelde van de normaalverdeling vertelt ons wat de meest voorkomende score is. Het gemiddelde wordt als volgt berekent: M= Σ(Xi /N). N staat voor het totaal aantal observaties en X voor de observaties. Daarnaast kan de standaarddeviatie berekend worden om de hoeveelheid spreiding in de dataset te ontdekken. Een grote standaarddeviatie houdt in dat er veel variatie is vanaf het gemiddelde. Bij antropometrie wordt verder vooral gebruik gemaakt van percentielen. Door een percentiel te berekenen weet je hoeveel procent van de populatie van een bepaald gewicht of een bepaalde lengte is. Percentielen kunnen gemakkelijk berekend worden: X=M+Fxs . In deze formule staat X voor het percentiel dat berekend wordt, M voor het gemiddelde, s voor de standaarddeviatie en F voor de vermenigvuldigingsfactor die hoort bij het benodigde percentiel.

Antropometrische data

Veel lichaamskenmerken kunnen gemeten worden met gemakkelijke meetinstrumenten. Een weegschaal kan bijvoorbeeld gebruikt worden om iemands gewicht te meten. Postuur (‘stature’) staat voor de afstand tussen de vloer en de bovenkant van de schedel. Handlengte (hand length’) staat voor de afstand tussen de bovenkant van de middelvinger van de rechterhand tot en met het begin van duim. Zo zijn er dus verschillende regels vastgesteld over hoe de lengte van lichaamsdelen vastgesteld moet worden.

De volgende termen worden vaak gebruikt in de antropometrie:
 

1. Lengte (‘height’): een verticale meting van het ene punt naar het andere punt door middel van een rechte lijn.

2. Breedte (‘breadth)’: een horizontale meting van het ene punt naar het andere punt door middel van een rechte lijn.

3. Diepte (‘depth’): een horizontale meting van het ene punt naar het ene punt, maar wel naar binnen gericht. Dit wordt ook gemeten door middel van een rechte lijn.

4. Afstand (‘distance’): een meting van het ene punt naar het andere punt tussen lichamelijke punten. De meting vindt plaats door middel van een rechte lijn.

5. Omtrek (‘circumference’): een gesloten meting aan de hand van lichaamscontouren. Vaak is de meting niet circulair.

6. Buiging (‘curvature’): een meting van het ene punt naar het andere punt volgens lichaamscontouren. De meting is niet circulair of gesloten.

Populaties

Antropometrische onderzoeken zijn vaaK intensief, tijdrovend en duur. De meeste antropometrische onderzoeken worden uitgevoerd bij piloten of militairen. Data voor de normale populatie is er zelden. Het is vaak zo dat militairen op sommige punten significant afwijken van de normale populatie. Vaak worden onderzoeksresultaten van militairen toch gebruikt om de normale populatie in de schatten. Men moet voorzichtig zijn met dit soort uitspraken.

Structurele en functionele data

Antropometrische data kan onderverdeeld worden in structurele (of statische) data en functionele (of dynamische) data. Beide soorten data worden voor verschillende doeleinden gebruikt. Structurele data gaat over metingen van lichaamskenmerken als mensen stilstaan of stilzitten. Denk bijvoorbeeld maar aan het meten van postuur of de breedte van de schouders. Functionele data ontstaat wanneer lichaamskenmerken worden gemeten als het lichaam verschillende (werk)houdingen aanneemt. Denk bijvoorbeeld maar aan het buigen van de pols. De ‘reach envelope’ is een ander voorbeeld. Dit begrip gaat over het gebied dat nog bereikt kan worden met de rechterhand van een staand persoon. Het gaat dus om het ‘grijpgebied’. Veel antropometrisch onderzoek is statisch van aard. Het is lastig om statische data om te zetten in dynamische data. Kroemer spreekt over drie manieren waarop ontwerpers schattingen kunnen maken:

1. Lengtes moeten ongeveer drie procent langer gerekend worden dan gemeten is.

2. Ellebooghoogte hoeft niet omgezet te worden, behalve als de elleboog gelift moet worden om te werken. In dat geval moet er vijf procent bij gerekend worden.

3. Voorwaartse grijpafstanden moeten met dertig procent verminderd worden als mensen gemakkelijk naar iets zouden moeten kunnen grijpen. De afstanden kunnen met twintig procent vermeerderd worden wanneer de schouder mee mag bewegen.

Het gebruik van antropometrische data

Antropometrische data bevat belangrijke informatie waarmee ontwerpers kunnen werken. Hiervoor moet de data echter wel goed gebruikt en geanalyseerd worden. Dit kan als volgt bereikt worden.

1. Bepaal de populatie die het systeem dat ontworpen wordt, zal gebruiken (de gebruikerspopulatie). Mensen van verschillende leeftijdsgroepen hebben andere lichamelijke kenmerken.

2. Bepaal de relevante lichaamskenmerken. Welke lichaamseigenschappen zijn van belang voor een ontwerp en moeten dus gemeten worden?

3. Bepaal het percentage van de populatie dat tevreden gesteld moet worden. Het is nooit mogelijk om honderd procent van de populatie tevreden te stellen, maar ontwerpers gaan voor een zo groot mogelijk percentage. Drie aanpakken kunnen hierbij gebruikt worden. Als eerste het ontwerp voor extremen (‘design for extremes’), wat inhoudt dat antropometrische data van de meest extreem afwijkende individuen wordt gebruikt voor het ontwerp. Als je een apparaat wilt ontwerpen voor mensen die ernstig overgewicht hebben, dan kun je deze aanpak gebruiken. Een tweede optie is ‘design for adjustable range’.
   In dat geval maken ontwerpers instrumenten die aangepast kunnen worden aan de individuele gebruikers. Een voorbeeld is een bureaustoel. Tot slot is er het design voor het gemiddelde (‘design for the average’). In dat geval maken ontwerpers gebruik van gemiddelde waarden die het meest voorkomen in antropometrische data. Supermarkten zijn bijvoorbeeld zo georganiseerd dat mensen met een gemiddelde lengte overal bij kunnen komen.

4. Bepaal de percentielwaarde van de geselecteerde antropometrische eigenschap. Wordt het 5e of het 95e percentiel gebruikt? Moet de gebruikte percentielwaarde voor mannen en vrouwen hetzelfde zijn? Er kan in dit verband onderscheid gemaakt worden tussen (1) lower-limit en (2) upper-limit dimensies. De lower-limit gaat over de grootte van het systeem, niet de grootte van de gebruiker. Lower-limit betekent dat het systeem niet kleiner kan zijn, anders zou het onbruikbaar zijn voor de grootste gebruikers. Om deze reden moeten ontwerpers een hoog percentiel gebruiken voor het design van lower-limit dimensies. Het idee is dat als de meest lange of zware individuen het systeem nog kunnen gebruiken, dat iedereen het systeem kan gebruiken. Voor een upper-limit dimensie is het nodig dat ontwerpers een maximale waarde voor een dimensie moeten bepalen, zodat een bepaalde percentage van de populatie tevreden gesteld kan worden. Het systeem kan niet groter zijn dan deze maximale waarde, omdat het systeem anders onbruikbaar wordt voor de kleinste gebruikers. Om 95 procent van de populatie tevreden te stellen, moet het 5e percentiel gebruikt worden in het ontwerp: als de kleinste (of lichtste) persoon het systeem kan gebruiken, dan kunnen de meeste mensen het systeem gebruiken.

5. Verander het ontwerp van de antropometrische data. Veel antropometrische metingen worden uitgevoerd op (bijna) naakte mensen, bijvoorbeeld om de lengte te meten. Dit is niet representatief voor situaties in het dagelijks leven, kleding en schoenen kunnen de lichaamsgrootte doen toenemen.

6. Gebruik simulaties om het ontwerp te testen. Ontwerpers moeten vaak bekijken of hun ontwerp aan de eisen voldoet. Dit kunnen ze doen door een proefontwerp te testen. Dit is belangrijk omdat alle antropometrische data in een ontwerp samenkomt. Gekeken moet worden of data over lengte, gewicht en postuur bijvoorbeeld goed verenigd zijn in het ontwerp.

Het ontwerpen van de werkomgeving

Het doel van human factors is het ontwerpen van systemen die menselijke fouten verminderen, maar ook de productiviteit en veiligheid vergroten. In de praktijk komt het vaak voor dat mensen in hun werkomgeving een ongezonde houding aan moeten nemen, omdat de werkplek niet goed ontworpen is. Voor werkplaatsen waar

alleen vrouwen werken, zou antropometrische data gebruikt moeten worden die alleen op vrouwen is gebaseerd. De lichaamsgrootte van een zwangere vrouw zou bijvoorbeeld gebruikt kunnen worden als een lower-limit dimensie voor het ontwerpen van de werkomgeving. Hierbij wordt dus gebruik gemaakt van de upper-limit dimensie.  Werknemers moeten hun armen vaak strekken om dingen te pakken of apparaten te besturen. De grijpdimensie van een ontwerp moet gebaseerd worden op de kleinste gebruikers. Als de kleinste gebruikers iets kunnen pakken, dan kan de rest dat ook wel. Objecten die vaak gepakt worden, moeten zich zo dicht mogelijk bij het lichaam bevinden. Kracht en vermoeidheid zijn ook factoren waar rekening mee gehouden moet worden bij het ontwerpen van de werkomgeving. Daarnaast zou een werkplaats ook zo ingericht moeten worden dat schoonmakers gemakkelijk kunnen schoonmaken en daarbij alle hoekjes kunnen bereiken.

Er zijn vier manieren waarop een werkomgeving aangepast kan worden:

1. Het aanpassen van de werkplaats:  de vorm of locatie van de werkplaats kan aangepast worden zodat er een goede fit ontstaat tussen de werknemer en de taak.

2. Het aanpassen van de werkpositie van de werknemer in relatie tot zijn of haar werkomgeving. In dit verband kan gedacht worden aan het aanpassen van de hoogte van bureaustoelen.

3. Het aanpassen van delen van de werkplaats. In dit verband kan gedacht worden aan bureaus die omhoog geschroefd moeten worden.

4. Het aanpassen van hulpmiddelen of gereedschap. Een handstuk kan ervoor zorgen dat mensen met verschillende armlengten objecten op verschillende afstanden kunnen pakken.

Zichtbaarheid

Onderzoekers moeten ervoor zorgen dat visuele displays in een werkplaats gemakkelijk gezien en gelezen kunnen worden. De natuurlijke houding van de ogen is ongeveer tien tot vijftien graden onder de horizontale lijn. Hier zouden visuele displays op aangepast moeten worden. Daarnaast is de bedoeling dat objecten, bedieningssystemen, voorraden, gereedschappen en hulpmiddelen zo ingedeeld  worden in de werkomgeving dat ze gemakkelijk en snel gevonden en gebruikt kunnen worden. Hierbij zijn zeven principes van belang:

1. ‘Frequency of use principle’: de meest gebruikte dingen moeten op handige plaatsen geplaatst worden en in het gezichtsveld geplaatst worden.

2. 'Importance principle’: dingen die belangrijk zijn, moeten op een slimme manier geplaatst worden in de werkomgeving. Er kan onderscheid gemaakt worden tussen primaire en secundaire displays. Primaire displays zouden dicht bij het gezichtsveld geplaatst moeten worden, terwijl dat voor secundaire displays niet hoeft te gelden.

3. ‘Sequence of use principle’: dingen die volgens een bepaalde volgorde gebruikt moeten worden, zouden naast elkaar geplaatst moeten worden.

4. ‘Consistency principle’: dingen die in dezelfde categorie horen, moeten bij elkaar geplaatst worden, zodat mensen er niet naar hoeven te zoeken.

5. ‘Control-display compatibility principle of colocation’: bedieningssystemen moeten zich dichtbij hun display bevinden, zodat er een duidelijke bediening-display relatie ontstaat.

6. ‘Clutter-avoidance principle’: onoverzichtelijkheid moet vermeden worden. Tussen verschillende objecten moet zich ruimte bevinden.

7. ‘Functional grouping principle’:  dingen de soortgelijke functies hebben, moeten dicht bij elkaar geplaatst worden.

Staan en zitten

Bij kantoorbanen moeten mensen vooral zitten, terwijl men bij bijvoorbeeld productiewerk vooral moet staan. Constant staan kan een nadelig effect hebben en daarom is het slim om regelmatig pauzes in te lassen. Zitplaatsen worden geprefereerd boven staanplaatsen, omdat zitten minder energie kost dan staan, maar dit is helaas niet altijd mogelijk. Te lang zitten kan echter een negatieve invloed hebben op de onderrug, het is bij kantoorbanen daarom ook aan te raden om af en toe een pauze in te lassen. Het is belangrijk om rekening te houden met de werkhoogte. De vuistregel is dat de werkplaats van mensen zich ongeveer vijf tot tien centimeter onder de elleboog moet bevinden. Het is ook efficiënt als de werkplek van mensen aangepast kan worden aan de lengtes van verschillende werknemers. Als dat niet mogelijk is, dan zouden werkhoogtes gebaseerd moeten worden op de antropometrische waarden van de langste werknemers.

11: BIOMECHANICA

Lichamelijke problemen

Het aannemen van een onjuiste lichaamshouding en/of het tillen van te zware objecten leidt tot lichamelijke problemen. Biomechanica is in dit deel het belangrijkste onderwerp. Biomechanica gaat over het analyseren van menselijke prestatie en lichamelijke problemen en de relatie van deze factoren met de buitenwereld.

Botten

Het ‘musculoskeletal system’ bestaat uit botten, spieren en weefsel. Er zijn vier soorten weefsel aanwezig in het lichaam: ligamenten, tendonen, fascia en cartilage. Dit systeem probeert het lichaam te beschermen, zodat het lichaam kan blijven werken en een juiste lichaamstemperatuur behouden wordt. Sommige botten beschermen de interne organen; de schedel beschermt bijvoorbeeld de hersenen. Andere botten werken samen met spieren, zodat het lichaam zich kan voortbewegen. Twee of meer botten komen samen op bepaalde plekken in het lichaam. Deze plaatsen worden ‘joints’ genoemd. Er zijn drie soorten joints: fibrous joints’: deze verbinden de botten van de schedel met elkaar, ‘synovial joints’: op zo een plaats bevindt zich geen weefsel en ‘cartilaginous joints’: hier worden verticale botten met elkaar verbonden. Daarnaast kunnen botten ook ingedeeld worden in ‘no-mobility joints’, ‘hinge joints’, ‘pivot joints’ en ‘ball-and-socket joints’. Bij de eerste categorie gaat het om botten die niets te maken hebben met beweging, zoals de botten van de schedel. ‘Hinge joints’ laten wel beweging toe, maar alleen in één richting. Een voorbeeld is de elleboog. ‘Pivot joints’, zoals de pols, zorgen ervoor dat met twee vrijheidsgraden bewogen kan worden. ‘Ball-and-socket joints’ hebben drie vrijheidsgraden om te bewegen. Voorbeelden zijn de heup en de schouder. Naarmate mensen ouder worden, groeien botten mee en veranderen ze van vorm. Als spieren te veel beladen worden, kunnen ze beschadigd worden.

Spieren

Het lichaam telt ongeveer vierhonderd spieren. Zij geven ons energie om te bewegen en zorgen ervoor dat we onze lichaamstemperatuur kunnen behouden. Spieren bestaan uit zenuwen, spiervezels, bundels en weefsel. Spiervezels zijn lange cellen die uit myofibrillen bestaan. Spieren bevatten verder zintuiglijke en motorische zenuwen. Informatie over de lengte en samentrekking van de spier wordt doorgegeven aan het centrale zenuwstelsel door zintuiglijke zenuwen. Een groep spiervezels die worden gereguleerd door vertakkingen van dezelfde motorische zenuw wordt een ‘motor unit’ genoemd. Spieren kunnen op drie manieren samentrekken: ‘concentric’, ‘eccentrical’ en op ‘isometric’. Van de eerste vorm is sprake wanneer de spier korter wordt als deze samentrekt en onmiddellijk een interne spierkracht veroorzaakt. Van een ‘eccentrical’ samentrekking is sprake wanneer de spier groter wordt wanneer hij samentrekt en dit gebeurt wanneer een externe kracht groter is dan de interne spierkracht. Bij een ‘isometric’ samentrekking is het zo dat de grootte van de spier gelijk blijft als hij samentrekt. Er zijn nog geen meetinstrumenten waarmee de samentrekkingen van een spier op directe wijze gemeten kunnen worden. De samentrekkingen van een spier worden vaak afgeleid van de kracht (‘moment’ of ‘torque’ genoemd) die de spier kan uitoefenen. Spierkracht kan statisch of dynamisch zijn. Statische kracht wordt ook wel isometrische kracht genoemd. Dit begrip gaat om de maximale vrijwillige uiting van spierkracht. Dynamische spierkracht is lastiger te meten, omdat lichamelijke bewegingen invloed hebben op de gemeten spierkracht.

Biomechanische modellen

Biomechanische modellen zijn wiskundige modellen om de mechanische kenmerken van het lichaam te meten. De spieren en de botten worden geanalyseerd in termen van mechanische verbanden. Aan de hand van dit soort modellen kunnen we stressniveaus bij spieren voorspellen.

Deze wiskundige modellen zijn gebaseerd op drie wetten van Newton:

1. Een massa blijft onveranderd totdat de massa wordt beïnvloed door een ongebalanceerde externe kracht.

2. Kracht is proportioneel aan de versnelling van massa.

3. Een handeling wordt tegengewerkt door de reactie van dezelfde magnitude.

Single-segment planar static model

Een single-segment model analyseert een specifiek lichaamsdeel aan de hand van mechanische wetten om vast te stellen in hoeverre de spieren en joints beladen worden. De formule die gebruikt wordt is: W= mg. W staat voor het gewicht van het object gemeten in Newtons’ (N), m staat voor de massa van het object gemeten in kilo’s (kg) en g gaat over de snelheid in zwaartekracht; een constante van 9.8 m/s². Je kunt de uitkomt door twee delen als je wilt weten hoeveel gewicht beide handen optillen.

De onderrug

De hoeveelheid kracht die de onderrug moet verdragen kan ook berekend worden. Wanneer iemand met bovenlichaamsgewicht Wtorso iets tilt met gewicht Wload, dan kan de belading voor de onderrug als volgt berekend worden: Mload-to-torso = Wload xh+ Wtorso xb. In deze formule staat h voor de horizontale afsand tussen wat er opgetild wordt en b voor de horizontale afstand tussen het midden van de massa en de torso. De NIOSH heeft een formule bedacht; deze formule kan gebruikt worden om te voorkomen dat de onderrug te veel wordt belast wanneer iets opgetild wordt. Deze formule is gebaseerd op criteria die afgeleid zijn van biomechanica, psychofysica en werkfysiologie. De formule is: RWL=LCxHMxVMxDMxAMxFMxCM. RWL staat voor de aangeraden gewichtsgrens. LC staat voor de gewichtsconstante en HM wordt de horizontale vermenigvuldiger genoemd. VM is de verticale vermenigvuldiger en DM de afstand vermenigvuldiger. AM staat voor de asymmetrische vermenigvuldiger en CM voor de paarvermenigvuldiger. De frequentie vermenigvuldiger wordt afgekort met FM. H staat voor de horizontale afstand tussen de handen die iets optillen en het middenpunt van de enkels. D is de verticale reisafstand tussen de oorspronkelijke plaats van een opgetild object en de bestemming ervan. De hoek van de asymmetrie wordt afgekort met A. Tot slot staat F voor de gemiddelde frequentie van het optillen, gemeten in het aantal tillingen per minuut.

Zitten

Een baan waarbij gezeten wordt is beter voor het lichaam dan een baan waarbij gestaan moet worden. Het enige nadeel is dat zitten (ook) gepaard gaat met pijn in de onderrug. De ruggengraat van de mens is in natuurlijke toestand gebogen. Dit wordt ook wel ‘lordosis’ genoemd. De ruggengraat verandert van vorm wanneer iemand gaat zitten; dit wordt ook ‘kyphosis’ genoemd. Dit zorgt voor een gevoel van druk in de onderrug. Het beste is om met een rechte rug te zitten, zodat er weinig verandert aan de houding van de ruggengraat. Verder kan bij het ontwerp van stoelen rekening gehouden met kennis over de ruggengraat. Het is bijvoorbeeld effectief om met de rug te kunnen leunen tegen de rugleuning.

Daarnaast is de hoek tussen de rugleuning en de zitplaats ook van belang. Een hoek van 90 graden is af te raden, terwijl een hoek van 110 of 120 graden het beste effect heeft. De druk op de onderrug wordt vooral verminderd als op verschillende factoren tegelijkertijd wordt gelet. Denk maar aan een juiste combinatie van rugleuning en zithoogte.

RSI

Soms moeten de polsen en armen constant gebogen worden, wat kan leiden tot ‘cumulative trauma disorders’ (CTD’s). Ongeveer tien procent van de werknemers heeft last van een CTD. In Europa wordt CTD vaak RSI (of een muisarm) genoemd. RSI neemt niet bij iedereen dezelfde vorm aan. Sommige mensen hebben voornamelijk last van hun vingers, terwijl anderen pijn hebben in hun pols. Hieronder worden verschillende vormen van RSI besproken.

Tendon-gerelateerde CTD

Tendonen verbinden spieren aan botten en vervoeren spierkracht naar de botten. Wanneer een verhoogde bloedtoevoer nodig is voor herhaalde oefeningen, dan kunnen de spieren bloed ‘stelen’ van de tendonen. Dit resulteert in tendonpijn. Herhaaldelijk gebruik van tendonen kan ervoor zorgen dat de tendonen gaan ontsteken. Dit wordt ‘tendonitis’ genoemd. Als de schedes rondom de tendonen ook ontstoken raken, dan scheiden ze overmatig vloeistof uit. Dit wordt ook wel ‘enoynovitis’ genoemd.

Neuritis

Zintuiglijke en motorische zenuwen verbinden de spieren aan het centrale zenuwstelsel. Herhaald gebruik van deze zenuwen in een ongezonde houding kan ervoor zorgen dat de zenuwen tegen de botten aan gaan wrijven. Dit leidt tot zenuwbeschadiging, ook wel neuritis genoemd. Dit uit zich in tintelingen en ongevoeligheid.

Ischemia

Tingelingen kunnen ook ontstaan wanneer er weefseltekort ontstaat doordat de bloedtoever door CTD wordt belemmerd. Herhaalde blootstelling van de palm aan de druk van een apparaat (bijvoorbeeld een muis) kan ervoor zorgen dat er weinig bloed naar de vingers stroomt. Dit leidt tot ischemia.

Bursitis

Bursitis staat voor de ontsteking van de bursa. Dit is een zakje dat een specifieke vloeistof bevat. Deze zakjes zijn dicht bij de joints te vinden en ze zorgen ervoor dat tendonen niet tegen de botten aan gaan wrijven.

CTD van de vingers

Herhaaldelijk gebruik van handgereedschappen kan leiden tot een verdoofd gevoel, tintelingen of pijn wanneer de handen worden blootgesteld aan de kou. Dit wordt ook wel ‘vibration-induced white fingers’ of ‘Raynaud’s phenomenon’ genoemd. Herhaald gebruik van objecten die dezelfde vorm als pistolen hebben, kan leiden tot ‘trigger vinger’. In dit geval kan een vinger niet meer gestrekt worden nadat deze gebogen is. Het kan ook voorkomen dat de duim niet meer goed kan bewegen. Dit wordt ‘gamekeeper’s thumb’ genoemd.

CTD van de hand en pols

‘Carpal tunnel syndrome’ (CTS) is een vaak voorkomende vorm van RSI waarbij de pols en hand niet meer normaal functioneren. Weefsel stroomt door een smalle doorgang in de pols. Deze doorgang wordt de ‘carpal tunnel’ genoemd. Vingerbewegingen worden gereguleerd door de spieren in de arm. Deze spieren zijn verbonden aan de vingers door de lange tendonen die zich in de carpal tunnel bevinden. Zenuwen en bloedvaten gaan ook door deze tunnel heen. CTS kan vele oorzaken hebben. Voorbeelden zijn snelle en herhaaldelijke vingerbewegingen, herhaaldelijke druk op de handpalm en herhaalde blootstelling aan handvibratie.

CTD van de elleboog

Veel van de spieren in de arm beginnen in de elleboog. De buigingen van de pols kunnen daarom de elleboog beïnvloeden. Het herhaaldelijke gebruik van een hamer  kan voor irritatie in de elleboog zorgen. Dit wordt ook wel ‘tennis elbow’ of ‘lateral epicondylitis’ genoemd. Als de spieren en tendonen aan de binnenkant van de elleboog beschadigd zijn, wordt dat ‘golfer’s elbow’ of ‘medial epicondylitis’ genoemd. Daarnaast komt ‘telephone operator’s elbow’ ook voor. Deze vorm van CTD ontstaat wanneer mensen voor hun werk veel moeten bellen en daarbij met hun elleboog op het bureau leunen.

CTD van de schouder

Tot slot kunnen herhaaldelijke armbewegingen leiden tot pijn in de schouder, vooral als de handen steeds boven de schouders gehouden moeten worden. Pijn in de schouders wordt ook wel ‘impingement syndrome’, ‘swimmers’s schoulder’ of ‘pitcher’s arm’ genoemd.

Het voorkomen van CTD

CTD kan voorkomen worden door meer gebruik te maken van geautomatiseerde systemen. Ook is het belangrijk dat hulpmiddelen op het werk zorgvuldig worden ontworpen. Daarnaast is het ook mogelijk om werkroosters van werknemers te veranderen, zodat er sprake is van flexibiliteit. Soms worden ook warming-up technieken gedaan voordat mensen beginnen met werken. Daarnaast kunnen werktaken steeds verdeeld worden over verschillende werknemers. Dit zorgt voor variatie en mensen hoeven dan niet herhaaldelijk dezelfde handelingen uit te voeren.

Hulpmiddelen voor de handen

Bij het ontwerpen van een hulpmiddel voor de handen (zoals een muis) kan de kans op CTD verminderd worden door te letten op vier zaken:

1. Zorg ervoor dat mensen hun pols zo min mogelijk hoeven te buigen om het hulpmiddel goed te kunnen gebruiken.

2. Ontwerp hulpmiddelen die gemakkelijk (op)gepakt kunnen worden.

3. Zorgt voor een adequate ‘grip span’. Dit begrip staat voor de afstand tussen twee punten waar de hand op terechtkomt. Het maximum is ongeveer zeven tot acht centimeter. Denk bijvoorbeeld maar aan de handpositie bij het gebruik van een nietmachine of een perforator.

4. Let op het grijpvermogen van de handen en denk aan het gebruik van handschoenen als dat nodig is.

17: VERVOER EN HUMAN FACTORS

Veiligheid

Ongeveer 90 procent van de auto-ongelukken wordt veroorzaakt door menselijke fouten. In dit deel zal dieper ingegaan worden op een taakanalyse van het wegsysteem, maar ook op zichtbaarheid (‘visibility’), gevaren (‘hazards and collisions’), gebreken van weggebruikers (‘impaired drivers’), veiligheidsverbeteringen voor weggebruikers (‘driving safety improvements’) en automatisering (‘automatization’).

Autorijden gaat gepaard met twee doelen: productiviteit en veiligheid. Productiviteit gaat over het bereiken van je bestemming in een korte tijd. Dit kan leiden tot te hard rijden. Veiligheid gaat over het vermijden van ongelukken, maar soms wordt de kans op een ongeluk juist groter wanneer mensen hard rijden. Dit hoofdstuk gaat vooral over het veiligheidsaspect van autorijden.

Soorten taken

Er zijn drie soorten taken betrokken bij het autorijden: strategische, tactische en controlegerelateerde eigenschappen. Strategische taken gaan over het doel van de rit en de algemene doelen van de autogebruiker. Veel van deze taken worden al gekend voordat mensen de auto instappen. Tactische taken gaan over manieren om tijdens het autorijden een bestemming te bereiken. Een voorbeeld is het kiezen van de snelheid waarmee gereden wordt. Controletaken worden ook gebruikt tijdens het rijden. Denk bijvoorbeeld maar aan het behouden van de snelheid en het afstand houden van de auto die zich voor jou bevindt.

Controle

De controletaken zijn erg belangrijk tijdens het autorijden. Het afstand houden van de stoep kan gezien worden als een ‘second-order control task’, waarbij sprake is van een preview (de weg die zich voor de gebruiker bevindt) en een predictor (het feit dat de auto zich voortbeweegt). De langdurige (‘longitudinal’) taak is het behouden van de snelheid. Dit kan gedaan worden door te letten op interne doelen, zoals: ‘rij snel, maar verlies niet de controle of krijg geen boete’. Gibson beschrijft de controletaak in termen van het veld van veilig rijden (‘field of safe travel’), waarbij autogebruikers hun snelheid en richting aanpassen om gevaren te voorkomen.

PVAL

De primaire controletaken tijdens het rijden zijn het afstand houden van de stoep en het coördineren van gevaren. Beide taken zijn afhankelijk van de ‘primaire visual attention lobe’ (PVAL) van informatie. Dit is een gebied van een aantal (honderden) meters, net voor de autogebruiker. Mensen kunnen minder veilig gaan rijden  wanneer visuele aandacht wordt gericht op iets dat zich buiten de PVAL bevindt. Eén van de beste manieren om de gevaarlijke afleidende effecten tijdens het rijden te verkleinen is het ontwerpen van simpele, gebruiksvriendelijke interne displays en bedieningssystemen. Deze displays zouden een hoge mate van contrast moeten bevatten, goed interpreteerbaar moeten zijn en gemakkelijk te lezen moeten zijn. De bedieningssystemen in een auto zouden zo ontworpen moeten worden dat het voor een blind persoon zelfs gemakkelijk is om de auto te besturen.

Zichtbaarheid

Zichtbaarheid kan verdeeld worden in vier categorieën: antropometrie, illuminatie (verlichting), verkeersborden (‘signale’) en bronconcurrentie. Antropometrie gaat bijvoorbeeld over op de juiste manier zitten in de auto. De manier waarop gezeten wordt heeft invloed op het gezichtsveld. Antropometrie gaat ook over de mate waarin verschillende onderdelen van de auto door de autogebruiker bereikt kunnen worden (‘reachability’). Uit onderzoek blijkt dat de kans op ongelukken in de avond ongeveer tien keer hoger ligt dan in de middag. Het is daarom belangrijk om wegen goed te verlichten voor gebruikers. Goede verlichting kan de zichtbaarheid verbeteren, waardoor rijden veiliger kan worden. Een derde vorm van zichtbaarheid heeft te maken met verkeersborden. Het is voor ontwerpers van verkeersborden belangrijk dat ze rekening houden met vier zaken: het minimaliseren van visuele onoverzichtelijkheid, het op de juiste plaats plaatsen van borden, duidelijk onderscheid maken tussen verschillende symbolen die op borden afgebeeld staan en ervoor zorgen dat symbolen goed gelezen kunnen worden door bijvoorbeeld op contrast te letten bij het ontwerpen van een verkeersbord. De laatste bron van zichtbaarheid gaat over bronconcurrentie. Dit betekent dat we soms aandacht besteden aan zaken binnen de auto, zoals een mobiele telefoon of de radio. Er is dus concurrentie voor onze visuele aandacht: letten we op zaken binnen de auto of vooral op zaken buiten de auto? Bronconcurrentie kan verminderd worden door bijvoorbeeld geen kaarten te lezen tijdens het rijden, maar gebruik te maken van een navigatiesysteem waarbij iemand zegt welke kant je op moet rijden (‘auditory display’). Handsfree bellen is ook een optie. Dit zorgt ervoor dat mensen goed de afstand kunnen bewaren van de stoep, maar handsfree bellen zorgt niet voor het verdwijnen van afleiding.

Gevaren

Ongelukken ontstaan doordat mensen de controle over hun auto verliezen of te hard rijden. Het verlies van controle kan ontstaan door verschillende oorzaken. Een voorbeeld is vermoeidheid. Hoe sneller iemand rijdt, hoe moeilijker een rijfout opgelost kan worden. Een snelle oplossing (bijvoorbeeld hard remmen) wanneer te hard gereden wordt, leidt sneller tot een ongeluk. Uit onderzoek blijkt dat bij bredere wegen minder snel verlies van controle voorkomt. Door slechte zichtbaarheid of afleiding kan het voorkomen dat mogelijke gevaren op weg niet snel worden opgemerkt. Bij het reageren op gevaren (‘hazard response’), zijn twee zaken van belang: de reactietijd (‘time to react’) en het remmen (‘brake reaction time’). Bij de eerste gaat het om de reactie op onverwachte objecten. Dit wordt ook wel perceptiereactietijd genoemd. Bij brake reaction time gaat het om zo snel mogelijk remmen wanneer een gevaar opgemerkt wordt. Vaak ligt de remreactietijd rond de 1.5 seconden. De rijsituatie kan grote invloed hebben op de tijd die nodig is om te reageren op een gevaar. Zo blijkt dat autogebruikers relatief langzaam reageren op onverwachte gebeurtenissen, terwijl ze snel reageren op ernstige situaties. Te hard rijden heeft ook een negatieve invloed op rijgedrag. Het zorgt sneller voor het verliezen van controle, het te laat opmerken van gevaar, gevaren niet snel kunnen vermijden en meer schade tijdens een ongeluk. Toch blijven mensen te hard rijden, bijvoorbeeld omdat ze hun bestemming snel willen bereiken. Tot slot kan gezegd worden dat er cognitieve vertekeningen (‘cognitive biases’) bestaan die ervoor zorgen dat mensen te hard gaan rijden. Een voorbeeld is dat een autogebruiker er te veel vertrouwen (‘overconfidence’) in heeft dat hij niet in een gevaarlijke situatie zou kunnen verkeren. Als dat dan toch zou kunnen gebeuren, dan zou hij daar wel goed op kunnen reageren (denkt hij). Risico’s worden dan juist onderschat.

Gebreken van de gebruiker

Vermoeid autorijden is erg gevaarlijk, vooral als het donker is. Waakzaamheid (‘vigilance’) wordt door vermoeidheid verminderd, waardoor niet goed gereageerd kan worden op (plotseling verschijnende) stimuli. Het is daarnaast ook gevaarlijk om dronken te rijden.

Dit zorgt namelijk voor een langere reactietijd, het minder snel opmerken van stimuli, de aandacht niet goed kunnen verdelen over verschillende taken en een verstoorde informatieverwerking. Evans denkt dat er sociale veranderingen nodig zijn waardoor het sociaal gezien niet meer acceptabel zal zijn om te rijden nadat je gedronken hebt (‘social norming’). Tot slot heeft leeftijd een grote invloed op rijgedrag. Nadat het vijftigste levensjaar maken mensen vaker ongelukken. Mensen onder de twintig rijden ook niet op een veilige manier. Ze hebben nog niet genoeg ervaring opgedaan en hebben te veel vertrouwen in hun rijgedrag. Ze rijden vaker te hard en ze rijden ook vaak in de avond. Vooral jongeren van zestien jaar rijden op een gevaarlijke manier. Op het zeventiende levensjaar worden gebruikers meer blootgesteld aan risicovolle situaties, bestempelen ze gevaren en risico’s sneller als stoer, hebben ze te veel vertrouwen in hun rijgedrag en hebben ze nog niet genoeg veilige rijstrategieeen ontwikkeld. Na het eerste jaar van autorijden hebben jonge autogebruikers de basic controlevaardigheden zich eigen gemaakt, maar niet de tactische en strategische beoordeling die nodig is om veilig te rijden. Bij oudere autogebruikers leiden verstoringen in de informatieverwerking juist tot een grotere kans op ongelukken. Oudere mensen rijden op minder veilige wijze op het controleniveau van rijgedrag, maar dat proberen ze te compenseren met hun keuzes op tactische en strategische niveaus van rijgedrag. Ze kiezen er bijvoorbeeld zelden voor om ’s nachts te rijden. Het spreekt voor zich dat een combinatie van vermoeidheid, alcohol en een specifieke leeftijd nog gevaarlijker is voor het rijgedrag dan de factoren afzonderlijk.

Veiligheidsverbeteringen

Veiligheidsverbeteringen kunnen doorgevoerd worden op allerlei vlakken. Zo kan aandacht besteed worden aan eigenschappen van de autogebruiker, maar ook aan de eigenschappen van de weg. De veiligheidsverbeteringen die bij de autogebruiker doorgevoerd kunnen worden, zijn: training en selectie, aanpassing en het juist interpreteren van risico’s, naleving van regels, fitheid om te rijden en waarnemingen en waarschuwingen.

Training en selectie

Eerder is uitgelegd dat (erg) jonge en oude mensen bepaalde cognitieve gebreken kunnen hebben waardoor autorijden voor hun gevaarlijk kan worden. Deze gebreken kunnen verminderd worden door selectie en training. Dit kan bijvoorbeeld worden bewerkstelligd door de leeftijd waarop mensen hun rijbewijs kunnen halen te verhogen. Een andere mogelijkheid is ‘graduated licensing’. Deze methode probeert zoveel mogelijk de kans op ongelukken te verkleinen bij jonge autogebruikers door hun in de eerste jaren van hun rijgedrag goede ondersteuning te bieden. Ze mogen dan bijvoorbeeld niet in de avond en niet met vrienden rijden. Ze moeten ook altijd worden vergezeld door een volwassene. Uit onderzoek blijkt dat deze methode effectief is. Het is lastiger om goede methoden te bedenken waardoor oudere mensen op een veilige manier de weg kunnen gebruiken. Het is mogelijk om na een bepaalde leeftijd mensen vaker rijtoetsen te laten afleggen om te kijken hoe het zit met hun rijprestaties, maar als ze zo een toets niet met een voldoende afsluiten, hoeft dat niet per definitie te betekenen dat ze ongelukken in het verkeer zullen veroorzaken. We hebben namelijk al eerder gezien dat ze er toch bijna nooit voor kiezen om in de avond te rijden.

Uit onderzoek blijkt dat de visuele aandachtstest (‘visual acuity test’) die vaak wordt gebruikt bij jonge en oude autogebruikers niet gerelateerd is aan rijgedrag. Het is daarom beter om visuele oplettendheid op dynamische wijze te testen. Uit onderzoek blijkt verder dat de perceptuele en motorische controlevaardigheden voor autogebruik maar een klein onderdeel vormen van veilig rijgedrag. Strategische en tactische aspecten zijn belangrijker.

Aanpassing en het op reële wijze kijken naar risico’s

Mensen moeten zich meer bewust worden van het feit dat er een mogelijkheid bestaat dat gebeurtenissen die niet vaak voorkomen, hun toch kunnen overkomen. Hun ervaren risiconiveau moet beter overeenkomen met de echte kans op risico’s. Dit wordt ook wel ‘calibrating’ genoemd. Volgens het ‘risk homeostatis model’ proberen autogebruikers het risico op een constant niveau te houden. Ze passen hun snelheid daarom niet aan in de gebeurtenissen in de omgeving. Een mogelijke veiligheidsverbetering moet altijd uitgaan van het idee dat mensen zich aanpassen (of aan moeten passen) aan een nieuwe situatie.

Naleving van regels

Mensen op effectieve wijze stimuleren om regels over rijsnelheid na te leven, is belangrijk om de veiligheid in het verkeer te vergroten. Dit moet niet gebeuren door mensen angst in te boezemen over waar te hard rijden toe kan leiden. Het is beter om mensen te vertellen hoeveel mensen zich wel aan de regels houden. Hierdoor worden mensen gemotiveerd om zelf ook niet te hard te rijden.

Fitheid om te rijden

Het is lastig om vermoeidheid aan te pakken. Vrachtwagenchauffeurs worden gestimuleerd om op bepaalde momenten ruspauzes in te lassen. In de toekomst kan wellicht gebruik gemaakt worden van een ‘drive monitoring system’  in de auto die de autogebruiker kan inschatten. Het systeem kan de autogebruiker dan attenderen op vermoeidheid.

Waarnemingen en waarschuwingen

Sensoren en waarschuwingen kunnen autogebruikers attenderen op de auto’s die voor hun rijden, zodat ze op een veilige manier kunnen omgaan met het verkeer. Verder kunnen passieve en actieve systemen worden ontworpen zodat mensen zich meer bewust worden van het verkeer. Een voorbeeld van een passief systeem is het gebruik van autolichten. Actieve systemen zijn bijvoorbeeld laser- of radersensoren. Deze sensoren kunnen inschatten wat de afstand is tussen de eigen auto en een andere auto op de weg.

Verwachting

Hiervoor is alleen gesproken over veiligheidsverbeteringen die gaan over de autogebruiker. Verwachting is een veiligheidsverbetering die zich richt op het verkeerssysteem zelf. Uit onderzoek blijkt dat mensen snel reageren op dingen die ze verwachten te zien en minder snel reageren op dingen die ze niet verwachten te zien. Hier zou rekening mee gehouden moeten worden bij het ontwerpen van een wegsysteem. Een voorbeeld is ‘positive guidance’. Bij deze methode worden autogebruikers geleid tot het nemen van effectieve besluiten door goed zichtbare verkeerssystemen. Voorbeelden zijn verkeerslichten en kruisingen.

Een andere aanpak is het verminderen van de impact van een ongeluk. Bepaalde eigenschappen van de autogebruiker, de weg en de auto kunnen ervoor zorgen dat een ongeluk overleefd kan worden. Het gebruik van een gordel en is bijvoorbeeld een goede strategie.

Beschermende apparaten

De laatste categorie van veiligheidsverbeteringen gaat over de relatie tussen de autogebruiker en de auto. Een voorbeeld is het ontwerpen van gordels of airbags. Natuurlijk moeten de gordels en airbags ook echt gebruikt worden door de autogebruiker, willen ze effectieve gevolgen hebben. Er is dus interactie nodig tussen de auto zelf en de autogebruiker.

Automatisering

Navigatiesystemen en waarschuwingsystemen zijn voorbeelden van Intelligent Transportation System (ITS). Het ontwerpen van dit soort systemen is afhankelijk van technologische ontwikkelingen. Een ander voorbeeld is GPS (‘global positioning system’) waardoor mensen kunnen weten waar ze zich op een bepaald moment bevinden. Automatisering moet samengaan met vertrouwen. Dit betekent dat mensen erop moeten kunnen vertrouwen dat een systeem zijn functie zal uitvoeren. Daarnaast kan automatisering ervoor zorgen dat autogebruikers meer gericht worden op wat zich binnenin de auto afspeelt. Zo kunnen ze minder aandacht hebben voor de gebeurtenissen die zich in het verkeerd afspelen. Dit is dus een nadeel van automatisering. Ten derde is het zo dat automatisering leidt tot een nieuwe visie op productiviteit en veiligheid tijdens het rijden. Aan het begin van dit hoofdstuk werden productiviteit en veiligheid in termen van rijsnelheid uitgelegd. Mobiele telefoons (een vorm van automatisering) kunnen ervoor zorgen dat mensen tegelijkertijd kunnen werken en rijden. Productiviteit kan dus ook beschreven worden in termen van hoeveel werk iemand afkrijgt tijdens het rijden. Een verhoogde productiviteit is natuurlijk fijn, maar dit zou niet samen moeten gaan met een grotere kans op ongelukken. Om deze reden is het belangrijk om automatisering te zien in de context van ‘human-centered philosophy’ waar in deel P over is gesproken. Een voorbeeld hiervan is ‘adaptieve automatisering’. Bij adaptieve automatisering worden sensoren gebruikt die inschatten in hoeverre autogebruikers moe of afgeleid zijn. Ze kunnen helpen bij het juiste gebruik van waarschuwingsborden.

Het openbaar vervoer

Het is veel veiliger om de bus, het vliegtuig of de trein te nemen dan de auto te pakken. Als mensen het openbaar vervoer vaker zouden gebruiken, zou dit leiden tot minder ongelukken in het verkeer. Het is belangrijk dat mensen geattendeerd worden op de veiligheidsvoordelen van het openbaar vervoer. Dit kan ertoe leiden dat ze vaker het openbaar vervoer zullen gebruiken (‘behavioral changes’). Dit kan gedaan worden door het openbaar vervoer toegankelijker te maken (‘accessibility’).

De zeevaart en human factors

Het besturen van een schip of boot kan lastig zijn door de zee. De meeste ongelukken op het water worden veroorzaakt door menselijke fouten in het besturen van een schip of boot. Bestuurders van schepen zijn vaak hele dagen bezig met de besturing van een schip. Ze slapen weinig en dit kan gevaarlijk zijn. Het is daarnaast zo dat grote schepen erg geautomatiseerd zijn. Denk bijvoorbeeld maar aan het gebruik van radarbeelden en stuursystemen.

Deze systemen hebben hun voordelen, maar kunnen ook gevaren met zich meebrengen. Het kan bijvoorbeeld zo zijn dat een systeem een fout maakt, waardoor het niet duidelijk is waar een schip zich daadwerkelijk bevindt.

Het vliegtuig

De communicatie tussen personeelsleden in een vliegtuig is erg belangrijk. Een piloot moet daarnaast op veel verschillende dingen letten, terwijl dat niet geldt voor een autogebruiker. Hij moet allerlei verschillende systemen onder controle houden. De belangrijkste taak van een piloot is ‘aviating’: ervoor zorgen dat het vliegtuig in de lucht blijft. Daarnaast heeft een piloot ook andere taken, zoals: het bewaren van situatiebesef (‘situation awareness’) zodat problemen snel opgemerkt kunnen worden, het navigeren van 3-D punten in de lucht, het uitvoeren van procedures, communiceren met de luchtverkeersleiding en de rest van het personeel en toezicht houden op de status van het systeem (‘monitoring’). Het vliegtuig kan roteren om drie assen.

Deze assen worden ‘pitch’, ‘roll’ en ‘yaw’ genoemd. De ‘throttle’ wordt gebruik om invloed uit te oefenen over de vliegsnelheid en de ‘rudder pedals’ worden gebruikt om veranderingen in de beweging van het vliegtuig te initiëren. Drie zaken maken het moeilijker om een vliegtuig te besturen: de displays, de controlesystemen en de interactie tussen de assen. De displays zijn vaak computergestuurd en geven een representatie van (de positie van) het vliegtuig. De controlesystemen zijn ook ingewikkeld, omdat je niet van te voren kunt weten hoe de systemen zullen reageren. Tot slot kan gezegd worden dat de assen invloed op elkaar hebben (‘cross-couplings’). Als de ene as door de piloot veranderd wordt (door bijvoorbeeld minder hard te vliegen) dan heeft dit meteen invloed op de andere assen. Situatiebesef kan verbeterd worden door displays te gebruiken die een beeld geven van een groot gebied dat zich rondom het vliegtuig bevindt, in plaats van een beperkt gebied. Bij het uitvoeren van procedures gaat het erom dat de piloot voor, tijdens en na de vliegreis allerlei formulieren invult. Hij heeft hiervoor declaratieve en procedurele kennis nodig.

7: BESLUITVORMING

De definitie van besluitvorming

Een besluitvormingstaak is een taak waarbij iemand een keuze moet maken uit meerdere alternatieven, er informatie beschikbaar is over de optie die gekozen wordt, er meer dan een seconde tijd is om te besluiten en de keuze samengaat met onzekerheid; het is dus niet zeker of de juiste optie gekozen wordt. Besluitvorming kan beschreven worden aan de hand van drie fasen: het waarnemen van informatie (of signalen à ‘cues’) die relevant zijn voor het besluit, het kiezen van hypothesen (of ‘situation assessments’) over wat de signalen betekenen en planning en het maken van een keuze.

Besluitvormingsmodellen

Veel wetenschappelijk onderzoek richt zich op rationele besluitvormingsprocessen. Rationele modellen van besluitvorming worden ook wel ‘normatieve modellen’ genoemd, omdat ze uitleggen hoe mensen tot een besluit zouden moeten komen. Beschrijvende modellen (‘descriptive models’) worden gebruikt om te beschrijven welke cognitieve processen samengaan met besluitvorming. Normatieve modellen zijn gebaseerd op nut (‘utility’): de algemene waarde die aan een keuze wordt toegekend. Kiezen tussen verschillende investeringen, materialen, banen of auto’s zijn voorbeelden van keuzes die uitgelegd kunnen worden met de ‘multiattribute utility theory’. Deze theorie bekijkt de relatie tussen opties en kenmerken van de verschillende opties (bijvoorbeeld de kenmerken van verschillende auto’s). Deze theorie stelt dat de algemene waarde van een optie het totaal is van de magnitude van elk attribuut vermenigvuldigd met het nut van elk attribuut, waarbij U(v) staat voor het algemene nut van een optie, a(i) staat voor de magnitude van een optie op het i-ste attribuut, u(i) staat voor het nut van het i-ste attribuut en n voor het aantal attributen. Deze theorie gaat ervan uit dat alle uitkomsten zeker zijn. In het echte leven zijn uitkomsten echter onzeker en gaan uitkomsten vaak samen met kansen. Een ander normatief model is de verwachte waarde theorie (‘expected value theory’); deze theorie gaat niet uit van zekere uitkomsten. De theorie gaat niet uit van nut, maar van de verwachte waarde van uitkomsten. Een voorbeeld is dat iemand moet kiezen tussen twee opties: 20% kans op 50 euro en 60% kans op 20 euro. Deze theorie gaat ervan uit dat de algemene waarde van een keuze bestaat uit de waarde die aan elke uitkomst wordt toegekend, vermenigvuldigd met de kans die op elke uitkomst bestaat. E(v) is de verwachte waarde van de uitkomst, p(i) is de kans op de i-ste uitkomst, en v(i) is de waarde van de i-ste uitkomst. De verwachte waarde van het eerste hierboven voorbeeld is: 50 euro x 0.20 = 10 euro. Dit betekent dat als de keuze herhaaldelijk gemaakt zou worden, dat de keuze zou leiden tot 10 euro winst. De verwachte waarde van de tweede optie is 20x0.60= 12; dit betekent dat mensen 12 euro verdienen als ze herhaaldelijk voor deze optie kiezen. De tweede optie is daarom dus beter. Vaak gaan bepaalde uitkomsten echter gepaard met een verschillende waarde voor verschillende mensen. Om deze reden is de ‘subjective expected utility SEU theory’ ontwikkeld. Deze theorie gaat uit van de subjectieve waarde die verschillende mensen toekennen aan verschillende uitkomsten.

Beschrijvende besluitvormingsmodellen

Uit onderzoek blijkt dat de normatieve modellen niet representatief zijn voor de besluitvormingstechnieken die mensen gebruiken. Mensen maken soms helemaal niet hele doordachte keuzes waarbij ze alle opties uitvoerig afwegen. Soms gebruiken mensen namelijk vuistregels om keuzes te maken; deze vuistregels worden ‘heuristics’ genoemd. Een beschrijvend model is het model van ‘satisficing’ van Simon. ‘Satisficing’ houdt in dat mensen niet op zoek zijn naar de beste keuze, maar naar een keuze die voldoende voor hun is. Mensen bekijken volgens Simon verschillende opties totdat ze een acceptabele optie tegenkomen. Dit is in overeenstemming met het idee dat mensen zo min mogelijk tijd of inspanning willen verspillen aan het maken van een keuze. Het gebruik van vuistregels zorgt er ook voor dat mensen zich niet al te veel hoeven in te spannen. Soms leidt dit tot goede resultaten, maar soms ook tot vertekeningen (‘biases’). ‘Naturalistic decision making’ gaat over het onderzoek naar besluitvormingsprocessen op basis van kenmerken die in het dagelijks leven voorkomen. Een voorbeeld van ‘naturalistisch decision making’ is dat een brandweerman een keuze moet maken over hoe hij een bosbrand zal gaan blussen.

Vuistregels en vertekeningen bij besluitvorming

Er zijn grenzen aan de informatieverwerking bij besluitvorming. Er gebeuren verschillende dingen in het werkgeheugen tijdens besluitvorming:

1. ‘Cue reception and integration’: stukjes informatie of signalen uit de omgeving worden opgevangen en komen terecht in het werkgeheugen. Deze signalen moeten geïnterpreteerd en geïntegreerd worden.

2. ‘Hypothesis generation and selection’: een persoon kan de opgevangen signalen gebruiken om hypothesen (of gissingen) te vormen over wat de signalen betekenen. Dit wordt gedaan door gebruik te maken van informatie uit het lange termijn geheugen. Situatiebesef (‘situation awareness’) wordt in dit verband ook wel ‘situation assessment’ genoemd. De hypothesen worden in het werkgeheugen gebracht en de persoon bedenkt hoe waarschijnlijk het is dat de hypothesen kloppen. Er worden extra signalen uit de omgeving gebruikt om hypothesen te bevestigen of af te weijzen. Soms worden hypothesen tijdens dit proces veranderd.

3. ‘Plan generation and action choice’: verschillende opties worden afgewogen en een optie wordt gekozen. Om een keuze te maken, moet een persoon denken aan de mogelijke uitkomsten van het maken van een bepaalde keuze. Als blijkt dat de keuze niet handig is, dan kunnen opnieuw hypothesen gevormd worden.

Vuistregels en vertekeningen bij een waarneming en het gebruik van signalen

Soms worden signalen uit de omgeving niet optimaal opgemerkt of gebruikt. Hieronder volgt een opsomming van wat er allemaal mis kan gaan bij een waarneming en het gebruik van signalen uit de omgeving:

1. Aandacht hebben voor alleen maar een beperkt aantal signalen uit de omgeving. Dit kan gebeuren omdat het werkgeheugen geen onbeperkte capaciteit heeft.

2. ‘Cue primacy and anchoring’. Soms worden de eerst opgemerkte signalen belangrijker gevonden dan andere signalen. Dit wordt ook wel het ‘primacy effect’ genoemd. Dit zorgt er vaak voor dat mensen deze informatie gebruiken om hun hypothesen te ondersteunen (‘anchoring heuristic’).
   Kortom: de informatie die als eerst wordt verwerkt is vaak het invloedrijkst.

3. Geen aandacht besteden aan latere signalen. Soms worden signalen die later komen dan de eerste signalen genegeerd.

4. ‘Cue salience’: dit betekent dat signalen die opvallend zijn sneller de aandacht krijgen en belangrijker worden gevonden.

5. Onbetrouwbare signalen teveel aandacht geven. Niet alle signalen zijn even betrouwbaar. Bij een rechtszaak zullen sommige getuigen bijvoorbeeld altijd de waarheid spreken, terwijl andere getuigen dat niet doen. Bij het integreren van signalen, komt het vaak voor dat mensen evenveel waarde toekennen aan alle signalen.

Vuistregels en vertekeningen bij het vormen, evalueren en selecteren van hypothesen

Ook bij het vormen, evalueren en selecteren van hypothesen kunnen fouten optreden:

1. Het vormen van te weinig hypothesen: door de beperkte capaciteit van het werkgeheugen worden vaak te weinig hypothesen gevormd. Vaak worden één tot vier hypothesen gevormd.

2. De beschikbaarheidsheuristiek (‘availability heuristic’): uit onderzoek blijkt dat mensen gemakkelijker hypothesen uit het geheugen ophalen die recentelijk of frequent gebruikt zijn. De beschikbaarheidsheuristiek houdt in dat bepaalde oordelen gemakkelijker worden gekozen, omdat ze gemakkelijker in het hoofd opkomen. Als je aan mensen vraagt of ze denken dat er meer woorden bestaan die met een ‘d’ beginnen of dat er meer woorden bestaan die een ‘d’ in het midden hebben, dan denken mensen al snel dat er meer woorden bestaan die met een ‘d’ beginnen, omdat deze woorden sneller in hun hoofd opkomen. Deze woorden zijn dus meer beschikbaar in het geheugen.

3. De representativiteitsheuristiek: soms komt het voor dat mensen een aantal signalen opmerken en ze interpreteren als een voorbeeld van een bepaalde categorie. Als je hoort dat iemand saai gekleed is, erg ingetogen is en streng kijkt, denk je sneller aan een medewerker in de bibliotheek dan aan een popster.

4. Te veel vertrouwen (‘overconfidence’): soms hebben mensen teveel vertrouwen in de hypothesen die ze in het werkgeheugen gevormd hebben. Ze denken te snel dat hun hypothesen kloppen.

5. Cognitieve vernauwing (‘cognitive tunneling’): wanneer een hypothese eenmaal gevormd is, maken mensen minder gebruik van andere signalen. Ze blijven als het ware steken in hun hypothese; wat ook wel ‘cognitive tunneling’ wordt genoemd.

6. Confirmatiebias: mensen zoeken vaak informatie die hun hypothesen bevestigen. Ze besteden geen aandacht aan informatie die tegenstrijdig is met hun hypothesen. Daarnaast kan ‘cognitive fixation’ ook voorkomen. In dat geval hebben mensen een hypothese aangenomen, zijn ze er al vanuit gegaan dat deze hypothese klopt en gaan ze op zoek naar het volgende stadium. Bij confirmatiebias is het zo dat mensen een hypothese hebben gevormd maar deze hypothese proberen te evalueren door alleen op informatie te letten die de hypothese bevestigen.

Vuistregels en vertekeningen bij actieselectie

1. Soms worden er maar een beperkt aantal mogelijke handelingen uit het lange termijn geheugen opgehaald.

2. Er bestaat ook een beschikbaarheidsheuristiek voor mogelijke handelingen. Als mensen moeten kiezen hoe ze zullen handelen, kiezen ze vaak voor de meest ‘beschikbare’ handelingen die zich in hun werkgeheugen bevinden. Handelingen die recentelijk en frequent uitgevoerd worden, worden sneller geselecteerd. De ‘hindsight bias’ houdt in dat mensen zeggen dat ze wel ‘wisten dat dit zou gebeuren’, terwijl ze dat nooit hadden kunnen weten.

3. ‘Framing bias’: deze bias houdt in dat het invloed heeft in welke termen een keuze wordt gepresenteerd. Het zou echter geen invloed moeten hebben hoe opties worden gepresenteerd, want de opties blijven gewoon hetzelfde. Als je hoort dat je 80% van de vragen goed beantwoord hebt, dan klinkt dat veel positiever dan horen dat je 20% van de vragen verkeerd beantwoord hebt. Framing uit zich ook in de ‘sunk cost bias’. Dit betekent dat mensen de neiging hebben om een onzeker verlies te kiezen boven een zeker verlies. Omdat dit een risicovol besluit is, is het beter om opties te presenteren in termen van winst in plaats van verlies.

Experts kunnen hun besluitvorming aanpassen en het gebruik van vuistregels vermijden wanneer vuistregels kunnen leiden tot verkeerde keuzes.

De context waarin besluitvorming plaatsvindt

De meeste mensen maken goede keuzes in het dagelijks leven. Dit komt omdat vuistregels in de meeste gevallen goede resultaten opleveren. Daarnaast kunnen mensen informatieverwerkingscapaciteiten, ervaring en keuze-hulpmiddelen toepassen op de situatie waarin ze een besluit moeten nemen. Mensen kunnen zich aanpassen aan de omstandigheden waarin ze een keuze moeten maken. Tijdsdruk, cognitieve beperkingen en bekendheid met een keuze zorgen ervoor dat mensen vereenvoudigende vuistregels gaan gebruiken. Dit komt vooral voor in ziekenhuizen en in vliegtuigen.

Vaardigheden, regels en kennis

Rasmussen maakt onderscheid tussen drie soorten gedragingen: ‘skill-based’, ‘rule-based’ en ‘knowledge-based’. Deze gedragingen worden samen SRK genoemd. Zijn model wordt gesteund door empirisch onderzoek. Zintuiglijke input komt binnen door aandachtsprocessen. Deze input wordt dus op de bovenstaande drie manieren verwerkt wordt en dit hangt af van de mate waarin iemand ervaring heeft met de situatie.

Mensen die heel veel ervaring met een taak hebben, verwerken input op het skill-based niveau. Deze mensen hoeven binnenkomende stimuli niet te integreren en te interpreteren. Ze zien ze meteen als signalen. Ook gebruiken ze ‘signs’; deze worden gebruikt wanneer een motorisch patroon geselecteerd moet worden. Als een situatie geheel nieuw is, moet iemand betekenissen toekennen aan binnenkomende stimuli. Stimuli worden geïntegreerd zodat vastgesteld kan worden wat er aan de hand is. Stimuli worden in dat geval gezien als symbolen die samenhangen met doelen en een actieplan. Iemand die voor het eerst een bepaalde situatie waarneemt, kan alleen gebruik maken van knowledge-based (of rule-based) gedrag. Mensen met die bekend zijn met de situatie, maken sneller gebruik van skill-based gedrag.

Herkenning

‘Recognition primed decision’ (RPD) geeft een beschrijving van hoe SRK interacteren wanneer experts ingewikkelde besluiten moeten nemen in lastige situaties. Experts herkennen een situatie, maar dit kan ook samengaan met de representativiteitsheuristiek. Dit kan vermeden worden als de expert veel verschillende ervaringen heeft en waakzaam is voor kleine afwijkingen in de signalen die kenmerkend zouden zijn voor een specifieke situatie. Het RPD-model gaat uit van drie aannamen: experts gebruiken hun ervaringen om een plausibele optie te kiezen, tijdsdruk zou de prestatie van experts niet moeten verslechteren, aangezien experts erg snel patronen herkennen en experts weten hoe ze moeten reageren door eerdere ervaringen.

Factoren die de besluitvormingsprestatie beïnvloeden

Het SRK-model stelt dat omgevingssignalen op drie manieren verwerkt kunnen worden: ‘automatic skill-based processing’, ‘intuitive rule-based processing’ en ‘analytical knowledge-based processing’. Voor automatische verwerking zijn geen cognitieve bronnen nodig. Het analytische proces hangt af van mentale simulatie, zodat hypothesen kunnen worden gevormd, actie kan worden ondernomen of een plan kan worden gemaakt. Het vormen van mentale modellen maakt mentale simulatie mogelijk en is daarom nodig om goede besluiten te nemen. Met duidelijke en diagnostische feedback kunnen mensen verkeerde besluiten verbeteren. Er zijn verschillende factoren die de besluitvorming beïnvloeden. Voorbeelden zijn: signalen niet kunnen integreren, de beperkte capaciteit van het werkgeheugen, slechte feedback toen verkeerde keuzes in het verleden gemaakt werden, incomplete of verkeerde mentale modellen en foutieve kennis over een situatie die opgeslagen is in het lange termijn geheugen.

Het verbeteren van besluitvorming

Het besluitvormingsproces kan verbeterd worden aan de hand van drie mogelijkheden: ‘task redesign’, ‘decision-support systems’ en ‘training’. Task redesign wordt toegepast wanneer kenmerken van het systeem (in plaats van de persoon) veranderd moeten worden om betere keuzes te maken. Decision-support systems zijn systemen die ontworpen zijn om besluitvorming te verbeteren door de cognitieve besluitvormingscapaciteiten van een persoon te verbeteren. Dit kan gedaan worden door een besluitmatrix of een besluitboom te maken. Het gebruik van een beslistabel kan ervoor zorgen dat er weinig cognitieve inspanning verricht moet worden om een besluit te nemen. Besluitbomen zijn belangrijk omdat ze mogelijke keuzes en hun gevolgen uiteenzetten. Ook is het mogelijk om gebruik te maken van spreadsheets en van computersimulatie. Computersimulaties zijn vaak niet compleet en kunnen verkeerd zijn.

Expertsystemen zijn computerprogramma’s die ontworpen zijn om de kennis van een expert te meten en antwoorden te geven. Hierbij kan ook sprake zijn van ‘critiquing’: de computer geeft dan alternatieve interpretaties, hypothesen of keuzes om de besluitvorming te verbeteren. Tot slot kunnen displays een rol spelen bij het verbeteren van de besluitvorming. Er wordt dan gewerkt met de ‘display representation’ van signalen. Het gaat hierbij om de manier waarop signalen worden verwerkt. Het verbeteren van de ‘display representation’ zorgt ervoor dat veel cognitieve inspanning niet vereist is. Een ‘alert’ kan bijvoorbeeld aangeven dat een variabele meer aandacht zou moeten krijgen in het besluitvormingsproces.

Training

Training kan de besluitvorming ook verbeteren. Analytische besluitvorming kan bijvoorbeeld verbeterd worden als mensen worden getraind om minder gebruik te maken van vuistregels en vertekeningen. Uit onderzoek blijkt echter niet dat deze trainingen effectief zijn. Cohen, Freeman en Thompson stellen dat metacognitie getraind moet worden. Dit kan gedaan worden door mensen te leren op betekenisvolle signalen te letten om situatiebesef te krijgen, te kijken of persoonlijke verklaringen compleet zijn en consistent zijn met de signalen, data te analyseren die tegenstrijdig is met het situatiebesef en mensen te laten inzien dat het opmerken van signalen en het verklaren van signalen niet dezelfde dingen zijn. Ook kunnen mentale modellen aangeleerd worden aan mensen. Het is daarnaast mogelijk om mensen aan te leren hoe goede keuzes onder tijdsdruk gemaakt moeten worden. Het is belangrijk om dit soort vaardigheden tijdens de besluitvorming aan te leren en niet daarvoor. In de praktijk is het namelijk zo mensen de kennis die ze over besluitvorming aangeleerd krijgen, in de toekomst zelden toepassen.

2: ONDERZOEKSMETHODEN

Inleiding

Onderzoeksmethoden (‘research methods’) worden gebruikt om de relatie tussen mensen en systemen te onderzoeken. Zo kun je bijvoorbeeld onderzoeken of iemand zijn of haar mobiele telefoon gebruiken tijdens het autorijden en wat voor effect dit heeft op hun rijgedrag. Onderzoek wordt gedaan door op systematisch wijze data te verzamelen en deze data dan te interpreteren op basis van de onderzoeksvragen. Is het bijvoorbeeld veilig om bellend te rijden? Is de kans op een ongeluk bij mensen die niet bellen tijdens het rijden kleiner? Hoe worden snelheid en accuraatheid beïnvloed als iemand bellend autorijdt? Human factors is een toegepaste wetenschap (‘applied science’), omdat het gaat om de toepassing van wetenschappelijke beginselen bij het ontwerpen van systemen. Human factors onderzoekers gebruiken verschillende methoden om wetenschappelijke hypothesen te testen. Deze onderzoeksmethoden komen ook in andere onderzoeksvelden voor. Denk bijvoorbeeld maar aan echte experimenten e natuurlijke observaties. Omdat er behoorlijk wat opties zijn, is het goed om bekend te zijn met de onderzoeksmethoden. Zo kan de beste methode gekozen worden die past bij een onderzoeksvraag.

Verschillende soorten onderzoek

1. Basic onderzoek (‘basic research’) gaat over de ontwikkeling van theorieën, principes en bevindingen die gegeneraliseerd kunnen worden naar een breed spectrum van mensen, taken en situaties. Een voorbeeld is dat je kunt ontdekken dat wanneer mensen iets honderden keren uitvoeren, dat het een automatisch proces wordt. Dit is een proces dat je kunt generaliseren naar andere mensen en andere taken.

2. Toegepast onderzoek (‘applied research’) gaat over de ontwikkeling van theorieën, principes en bevindingen die behoorlijk specifiek zijn voor bepaalde populaties, taken, producten en/of omgevingen. Een voorbeeld is het onderzoeken van hoe mobiel bellen tijdens het autorijden de aandacht afleidt van primaire rijtaken.

Deze twee soorten onderzoeken zijn niet op een goede manier af te bakenen. Wetenschappers spreken daarom liever van een continuüm dan over een vast onderscheid tussen beide. Basic onderzoek en toegepast onderzoek hebben verschillende voor- en nadelen. Het voordeel van basic onderzoek is de generaliseerbaarheid. Daarnaast is het bij basic onderzoek vaak zo dat er gebruik wordt gemaakt van gecontroleerde experimenten. Dit zorgt ervoor dat oorzaak-gevolg relaties met meer zekerheid vastgelegd kunnen worden. Je kunt echter ook zeggen dat goed ontworpen experimenten in een laboratorium erg kunstmatig zijn en niets zeggen over hoe het onderzochte proces in het dagelijks leven (dus buiten het laboratorium) werkt.

Het voordeel van toegepast onderzoek is dat deze vorm van onderzoek gebruikt kan worden voor een goede beschrijving van gedrag in het dagelijks leven. Deze onderzoeksvorm is wel weer beperkter dan basic onderzoek. Daarnaast is het uitvoeren van toegepast onderzoek vaak erg duur, omdat gebruik gemaakt moet worden van dure apparatuur. Je moet bijvoorbeeld echte auto’s en telefoons gebruiken om te kijken of mensen die bellen tijdens het autorijden meer fouten maken.

Onderzoeksmethoden

Het doel van wetenschappelijk onderzoek is het beschrijven, begrijpen en voorspellen van relaties tussen variabelen. Denk in dit verband maar aan de relatie tussen mobiel bellen en prestaties tijdens het autorijden. Data kan op verschillende manieren verzameld worden. Vaak wordt bij basic onderzoek gebruik gemaakt van de experimentele methode.

1. De experimentele methode bestaat uit onafhankelijke en afhankelijke variabelen. De onafhankelijke variabele wordt gemanipuleerd, zodat het effect op de afhankelijke variabele gemeten kan worden. Zo weten we dat alleen de onafhankelijke variabele een verandering in de afhankelijke variabele tot gevolg heeft gehad. Belangrijk is dat hierbij sprake moet zijn van controle: alleen de onafhankelijke variabele moet gemanipuleerd worden, terwijl andere variabelen constant moeten worden gehouden. Dit principe is lastig uit te voeren bij toegepast onderzoek.

2. Als controle moeilijk uit te voeren is, kan men gebruik maken van beschrijvende methoden. Hierbij worden relaties die uit zichzelf bestaan (en dus niet gemanipuleerd worden) beschreven. Een onderzoeker kan bijvoorbeeld het feit opnoemen dat uit cijfers blijkt dat mensen die een ongeluk hebben gehad, relatief vaker aan het bellen waren tijdens het autorijden.

Daarnaast is het bij human factors belangrijk om te kunnen generaliseren. De bedoeling is namelijk dat de data die je hebt gevonden, generaliseerbaar zijn naar andere mensen toe. Is het echt zo dat bellen tijdens het autorijden voor iedereen een verhoogde kans op een ongeluk met zich meebrengt of geldt dit alleen voor de steekproef die jij als onderzoeker bestudeerd hebt? Om te kunnen generaliseren, moet het design van een experiment goed uitgedacht zijn en moet de data op statistische wijze geanalyseerd worden.

Experimentele onderzoeksmethoden

Hoe moet een experiment uitgevoerd worden?

1. Stel het probleem vast en bedenk hypothesen

   Een hypothese kan bijvoorbeeld zijn dat als je mensen steeds eerst in de ochtend en de volgende dag in de avond laat werken, ze dan meer productiefouten maken. De onafhankelijke en afhankelijke variabelen moeten wel op precieze wijze geformuleerd worden in termen van bijvoorbeeld aandacht of vermoeidheid.

2. Bedenk een experimenteel plan

   Definieer de variabelen op een precieze wijze. Wat is aandacht? Wat versta je onder vermoeidheid? Hoe definieer je prestatie? Welke taken moeten de deelnemers uitvoeren zodat jij je onderzoeksvraag kunt beantwoorden? We kunnen prestatie bijvoorbeeld definieren in termen van het aantal fouten dat iemand aan de lopende band maakt. Het is vooral belangrijk om stil te staan bij de onafhankelijke variabele. Hoe moet deze gemanipuleerd worden? Hoeveel levels kies je voor de onafhankelijke variabele?

   Je kunt bijvoorbeeld prestatie meten voor drie groepen mensen: (1) degenen die altijd in de ochtend werken, (2) degenen die altijd in de avond werken en (3) degenen die de ene dag in de ochtend en de volgende dag in de avond moeten werken.

3. Voer het onderzoek uit

   Tijdens dit proces moeten deelnemers gezocht worden en materiaal klaargelegd worden. Als de onderzoeker onzeker is over onderdelen van het onderzoek, kan hij of zij eerst een klein experiment uitvoeren (‘pilot study’) om daarna over te gaan op de uitvoering van het echte experiment.

4. Analyseer de data

   Elke deelnemer heeft een score op de afhankelijke variabele (dus op prestatie). Je kunt in ons voorbeeld voor alle drie de groepen meten hoeveel productiefouten ze maken wanneer ze werken. Data wordt vervolgens geanalyseerd door middel van beschrijvende en statistische analyses. Zo kan bestudeerd worden of er significante verschillen bestaan tussen de drie groepen. Het is overigens ook mogelijk om meerdere afhankelijke variabelen mee te nemen in een onderzoek.

5. Trek conclusies

   Op basis van statistische analyses van de data, kan een onderzoeker conclusies trekken over de oorzaak-gevolg relaties in het experiment. Dit betekent dat eerst bekeken moet worden of de geformuleerde hypothesen behouden of afgewezen moeten worden. Als blijkt dat mensen die de eerste dag in de ochtend en de volgende dag in de avond werken significant meer productiefouten maken dan de mensen uit de andere twee groepen, dan betekent dat dat de hypothese uit stap 1 aangenomen moet worden.

Experimentele designs

Er zijn verschillende designs te gebruiken om een onderzoeksvraag mee te beantwoorden. Bij het kiezen van een design moet gekeken worden naar hoeveel levels de onafhankelijke variabele heeft, of één of meerdere onafhankelijke variabelen worden gemanipuleerd en of dezelfde participanten kunnen deelnemen aan de verschillende condities die samengaan met de onafhankelijke variabele. Het is bij alle designs belangrijk om deelnemers voor de steekproeven te selecteren die representatief zijn voor de populatie waar uitspraken over gedaan zal worden.

Het twee-groep design

In een twee-groep design wordt één onafhankelijke variabele of factor getest met twee condities of levels van de onafhankelijke variabele. Niets wordt manipuleerd bij de controlegroep (bijvoorbeeld, ze hoeven geen telefoon te gebruiken tijdens het autorijden). De experimentele groep krijgt een bepaalde mate van de onafhankelijke variabele. Mensen in deze groep moeten dus wel rijden met een mobiele telefoon. De afhankelijke variabele (rijprestaties) wordt vergeleken voor beide groepen.

Multipele groepsdesigns

Soms willen we meerdere levels van de onafhankelijke variabele onderzoeken. We kunnen bijvoorbeeld verschillende maten van licht onderzoeken en kijken hoe dit de kans op productiefouten beïnvloedt. Dit geeft meer informatie dan alleen maar twee levels of condities van de onafhankelijke variabele. We kunnen met multipele groepsdesigns kwantitatieve modellen maken om prestatie (bijvoorbeeld, het aantal productiefouten) te voorspellen op basis van de felheid van licht.

Factoriele designs

We kunnen er ook voor kiezen om meerdere onafhankelijke variabelen met meerdere levels te gebruiken voor een onderzoek. Je kunt mate van felheid van licht met verschillende levels nemen als de ene onafhankelijke variabele en temperatuur met verschillende levels nemen als de andere onafhankelijke variabele. Zo kun je verschillende levels van licht (factor A) en temperatuur (factor B) combineren om het effect op prestatie te bekijken. Je kunt een hoge temperatuur bijvoorbeeld combineren met weinig licht, maar je kunt een lage temperatuur ook combineren met weinig licht. Het combineren van de verschillende levels van beide factoren leidt tot een factorieel design. Met zo een design kan het effect van beide onafhankelijke variabelen afzonderlijk, maar ook gecombineerd gemeten worden. Als er sprake is van een gecombineerd effect van levels van beide onafhankelijke variabelen, dan is er sprake van interactie. Hoe meer onafhankelijke variabelen je gebruikt bij een factorieel design, hoe ingewikkelder het onderzoek wordt. Als licht bijvoorbeeld drie levels heeft en temperatuur twee, dan is er sprake van een 3x2 design. Stel dat je ook de invloed van sekse wilt onderzoeken, dan krijgen we een 3x2x2 design.

Het toevoegen van onafhankelijke variabelen heeft drie voordelen:

1. Het is efficiënt.

2. Veel van de complexiteit in het dagelijks leven komt terug in het onderzoeksdesign. Zo kunnen experimentele resultaten gemakkelijker gegeneraliseerd worden.

3. De onderzoeker kan met meerdere onafhankelijke variabelen zien of er sprake is van interactie tussen de variabelen. Als er sprake is van interactie, dan betekent dit dat het effect van een onafhankelijke variabele op prestatie afhangt van het level van de andere onafhankelijke variabele.

Tussen-groepen design

Er is sprake van een tussen-groepen design (‘between-subjects design’) als verschillende deelnemers te maken hebben met de verschillende levels van de onafhankelijke variabelen. De ene groep moet bijvoorbeeld presteren onder fel licht en een lage temperatuur, terwijl een andere groep moet presteren onder zwak licht en een hoge temperatuur. Dezelfde deelnemers worden dus nooit aan meer dan één combinatie van de onafhankelijke variabelen blootgesteld. Je probeert daarom het verschil tussen onderzoeksgroepen te bestuderen met een tussen-groepen design. Dit design wordt vaak gebruikt als het niet mogelijk is om dezelfde deelnemers aan meerdere combinaties van de levels van onafhankelijke variabelen bloot te stellen. Daarnaast zorgt dit design ervoor dat er geen sprake kan zijn van volgorde-effecten (‘order effects). Op deze effecten zal later ingegaan worden.

Binnen-subjecten design

In veel experimenten is het mogelijk om dezelfde mensen deel te laten nemen aan alle experimentele condities. In zo’n geval wordt er gebruik gemaakt van een binnen-subjecten design (‘within-subject design’). Op deze manier kan de prestatie van elk individu op meerdere condities vergeleken worden. Je vergelijkt elke deelnemer dus steeds met zichzelf. Zo een design heeft verschillende voordelen. Het is met een binnen-subjecten design bijvoorbeeld gemakkelijker om significante verschillen te vinden tussen experimentele condities. Het gebruik van dit design is ook handig als er maar weinig mensen gevonden kunnen worden die aan een experiment mee kunnen doen.

Gemixte designs

Bij factoriele designs kan voor elke onafhankelijke variabele een tussen-groepen of binnen-subjecten design gebruikt worden. Als beide designs gebruikt worden, dan is een gemixt design het resultaat.

Multipele afhankelijke variabelen

Tot nu toe zijn experimentele designs besproken waarbij meerdere onafhankelijke variabelen worden gecombineerd met een enkele afhankelijke variabele. Aangezien mensen erg complex zijn, willen we vaak weten hoe variabelen verschillende afhankelijke variabelen tegelijkertijd beïnvloeden. We willen bijvoorbeeld meten hoe het gebruik van een mobiele telefoon verschillende variabelen beïnvloedt, van reactietijd tijdens het remmen tot de snelheid van het autorijden.

Experimentele controle en storende variabelen

Soms is er een mogelijkheid dat externe variabelen (die niet bewust worden meegenomen in het onderzoek) invloed kunnen hebben op de afhankelijke variabele. Om deze reden is het belangrijk om deze variabelen onder controle te houden. Als deze variabelen invloed hebben op de afhankelijke variabele, noemen we ze verstorende variabelen (‘confounding variables’). Een voorbeeld van een verstorende variabele is dat er individuele verschillen tussen deelnemers bestaan. Het is belangrijk om zo een variabele te controleren in een tussen-groepen design, zodat mensen in verschillende condities alleen van elkaar verschillen in termen van de conditie waaraan ze toegewezen zijn. Dit kan gedaan worden door iedereen op basis van randomisatie in te delen in de verschillende condities. Dit wordt ook wel random toewijzing (‘random assignment’) genoemd.

Een andere manier om te vermijden dat individuele verschillen als verstorende variabele kunnen optreden, is het gebruik van een binnen-subjecten design. Het laatstgenoemde design gaat echter gepaard met volgorde-effecten (‘order effects’) die onder controle gehouden moeten worden. Als dezelfde mensen aan verschillende condities deelnemen, dan kunnen uitkomsten op de afhankelijke variabele verschillend zijn bij verschillende condities, alleen omdat de deelnemers in een bepaalde volgorde aan de condities blootgesteld zijn. Bijvoorbeeld, mensen kunnen moe zijn als ze aan de derde conditie blootgesteld worden, omdat ze al een tijdje bezig zijn. Ze kunnen dan langzamer zijn en meer fouten maken. De uitkomsten op de afhankelijke variabele zijn dan niet het gevolg van de condities, maar van persoonlijke kenmerken, zoals vermoeidheid. Hier moet dus rekening mee gehouden worden. Zowel tussen-groepen designs als binnen-subjecten designs kunnen gepaard gaan met verstorende variabelen. Om te voorkomen dat dit soort variabelen de onderzoeksresultaten beïnvloeden, kunnen verschillende methoden gebruikt worden. Bijvoorbeeld, je kunt er voor kiezen om wat tijd te laten verstrijken tussen twee condities door bij een binnen-groepen design. Dit zorgt ervoor dat mensen minder snel vermoeid raken. Vaak wordt de techniek van ‘counterbalancing’ gebruikt om verstorende variabelen onder controle te houden. Dit betekent dat deelnemers in verschillende volgorden worden blootgesteld aan de verschillende condities. Bijvoorbeeld, je kunt een deel van de mensen eerst aan de derde conditie blootstellen en daarna aan de eerste en tot slot tot de tweede. De tweede groep kun je eerst blootstellen aan de tweede conditie, dan de eerste en tot slot de derde conditie. Kortom: het is voor onderzoekers belangrijk om externe variabelen onder controle te houden, zodat ze niet als verstorende variabelen (‘confounds’) kunnen optreden om de uitkomsten op de afhankelijke variabele te beïnvloeden.

Uitvoering van het onderzoek

Nadat het onderzoek ontworpen is en de deelnemers geselecteerd zijn, kan een onderzoeker ervoor kiezen om het onderzoek eerst uit te proberen. Dit wordt ook wel een ‘pilot study’ genoemd. Zo kan de onderzoeker zien of er geen onverwachte problemen ontstaan en of de manipulaties van de onafhankelijke variabele goed gedaan zijn. Daarna kan hij of zij het echte experiment uitvoeren. Nadat de data verzameld is, moet de onderzoeker bepalen of uitkomsten op de afhankelijke variabele veranderd zijn ten gevolg van de experimentele condities. Om de onderzoeksvragen en hypothesen te beantwoorden, kan de onderzoeker twee soorten statistiek gebruiken:

1. Beschrijvende statistiek (‘descriptive statistics’): deze vorm van statistiek wordt gebruikt wanneer uitkomsten op de afhankelijke variabele beschreven moeten worden voor de verschillende condities. Dit kan bijvoorbeeld gedaan worden door gemiddelden op de afhankelijke variabele voor alle groepen te beschrijven.

2. Inferentiele statistiek (‘inferential statistics’): deze vorm van statistiek wordt gebruikt om te onderzoeken of verschillen tussen experimentele groepen het het gevolg zijn van echte effecten of van toeval. Vaak zijn de gemiddelde scores van alle condities niet hetzelfde, maar dit betekent niet meteen dat er sprake is van een echt effect. De vraag is of de verschillen groot genoeg zijn om van een effect te spreken. Om dit uit te zoeken kan voor een twee-groepen design een t-test uitgevoerd worden. Als er meer dan twee groepen zijn, dan is ANOVA als techniek gepast. Uit een t-test vloeit een t-waarde voort en uit een ANOVA-test een F-waarde. Beide waarden gaan gepaard met een p-waarde (de p-waarde staat voor ‘probability’). Hoe kleiner de p-waarde is, hoe groter de kans is dat er sprake is van een echt effect. Als de p-waarde dus klein is, dan geeft dit bewijs voor het bestaan van echte verschillen tussen groepen. De p-waarde wordt kleiner wanneer gemiddelden tussen groepen groter worden, wanneer de spreiding binnen groepen klein is en wanneer de steekproefgrootte (‘sample size’) groter wordt. Een grote steekproefgrootte zorgt ervoor dat er een grotere statistische power ontstaat. De power zorgt ervoor dat significante verschillen gemakkelijker gevonden kunnen worden.

Statistische significantie en het trekken van conclusies

Onderzoekers gaan er vaak van uit dat als de p-waarde kleiner dan 0.05 is, dat de onderzoeksresultaten hoogstwaarschijnlijk niet het gevolg zijn van toevalsverschijnselen. Als ten onrechte wordt besloten dat er sprake is van een effect, dan wordt dit een type I fout genoemd. Een type I fout is ernstig, omdat uitgegaan wordt van een effect en dus een relatie tussen de onafhankelijke en afhankelijke variabele terwijl dit helemaal niet het geval is. Er is echter maar 5% kans om een dergelijke fout te maken, als de alpha is vastgesteld op 0,05.

Soms is het zo dat juist te veel wordt gefocust op een p-waarde van 0.05 als grenswaarde. Alle resultaten die niet kleiner dan 0.05 zijn, worden meteen gezien als toevalsverschijnselen. Om deze reden worden ze vaak niet gepubliceerd. De grote nadruk op 0.05 als maatstaf kan resulteren in type II fouten. Er is sprake van een type II fout wanneer iemand concludeert dat een experimentele manipulatie geen effect heeft gehad, terwijl dit in werkelijkheid wel zo is. We zeggen dan dat er geen statistisch significant effect gevonden is, terwijl deze eigenlijk wel aanwezig is.
De nadruk op 0.05 als grenswaarde is vooral voor het veld van human factors nadelig.
Dit omdat onderzoekers van dit veld vooral gebruik maken van kleine steekproeven, omdat er maar weinig professionals zijn die de experimenten kunnen begeleiden. Omdat de steekproeven klein zijn, kunnen effecten die wel bestaan soms niet gevonden worden.

Soms wordt door human factors onderzoekers daarom ten onrechte geconcludeerd dat hun experimenten geen echt effect hebben aangetoond. Als uit onderzoek blijkt dat er sprake is van statistische significantie (dus dat de p-waarde kleiner dan 0.05 is), dan zegt dit nog niets over de grootte van het effect. Het effect kan dan erg klein, maar ook erg groot zijn. Naast statistische significantie moet ook gekeken worden naar praktische significantie. De laatste vorm van significantie is gebaseerd op de eigen interpretatie en niet op statistische berekeningen. Is een gevonden effect bij een specifiek onderzoek in de praktijk echt belangrijk?

Beschrijvende onderzoeksmethoden 

Beschrijvend onderzoek (‘descriptive research’) heeft als doel het beschrijven van variabelen en hun onderlinge relaties. Beschrijvend onderzoek kan gedaan worden door middel van observatie, enquêtes en vragenlijsten en het analyseren van ongelukken en incidenten.

Observatie

Vaak wordt het gedrag van mensen geobserveerd wanneer ze bepaalde taken uitvoeren. Je kunt bijvoorbeeld aan deelnemers vragen of het goed is dat er een kleine camera in hun auto wordt geplaatst zodat opgenomen kan worden wat ze doen als hun telefoon afgaat. Nemen ze op of niet? Om observatie als onderzoeksmethode te gebruiken, moet een onderzoeker eerst vaststellen welke variabelen gemeten zullen worden, op welke manier dit zal gebeuren en hoe dit opgenomen zal worden. Dit kan leiden tot een bepaalde categorisering van de te observeren variabelen. Dit wordt ook wel een taxonomie genoemd.

Enquêtes en vragenlijsten

In zowel basic onderzoek als toegepast onderzoek wordt gebruik gemaakt van enquêtes en vragenlijsten om variabelen te meten. Het is belangrijk dat vragenlijsten en enquêtes betrouwbaar en valide zijn. Enquêtes en vragenlijsten kunnen kwalitatieve of kwantitatieve data opleveren. Van kwalitatieve data is sprake wanneer mensen moeten reageren op open vragen. Gesloten meerkeuzevragen leiden tot de verzameling van kwantitatieve data. De laatste vorm van data kan goed gebruikt worden om statistische analyses mee uit te voeren. Validiteit houdt in dat de gebruikte vragen ook echt het construct moeten meten wat de onderzoeker wil meten. Deelnemers moet verteld worden dat hun antwoorden anoniem verwerkt zullen worden. Mensen zijn eerlijker bij het invullen van vragenlijsten als hun naam niet gebruikt hoeft te worden. Vragenlijsten en enquêtes zijn altijd subjectief. Ze meten dus de individuele ervaringen en meningen van mensen. Dit kan erg nuttig zijn. Zo hebben wetenschappers ontdekt dat subjectieve ervaringen van mensen betere voorspellers van posttraumatische stressstoornis zijn dan objectieve ervaringen. Subjectieve metingen zijn makkelijker en goedkoper om uit te voeren. Daarnaast is het gemakkelijk om veel deelnemers te vinden voor enquêtes en vragenlijsten.

De analyse van ongelukken en incidenten

Soms moet een human factors onderzoeker bepalen hoe een systeem in het algemeen functioneert, bijvoorbeeld als hij of zij geïnteresseerd is in de veiligheid van het systeem. Dit kan gedaan worden door te kijken naar hoe vaak incidenten en/of ongelukken voorkomen. Een incident gaat over een aantoonbaar probleem dat ontstaat tijdens het functioneren van een systeem. Dit probleem leidt echter niet daadwerkelijk tot een ongeluk. In de praktijk worden de meeste incidenten niet verteld door mensen. Daarnaast is het lastig om causale conclusies te trekken over incidenten en ongelukken. Een derde probleem is dat iemand die een eigen incident beschrijft de informatie kan vergeten die belangrijk is om de oorzaak van het incident (of het ongeluk) vast te stellen.

Het voorkomen van ongelukken is een belangrijk doel van het onderzoeksveld van human factors. Ongelukken kunnen systematisch geanalyseerd worden om de onderliggende oorzaken te bepalen. Zo kan uitgezocht worden of een ongeluk door de mens, de machine of door de interactie tussen beide is veroorzaakt. 

Data-analyse bij beschrijvende methoden

Relaties tussen variabelen kunnen op verschillende manieren gemeten worden. Zo kan gebruik gemaakt worden van analyse aan de hand van correlatiematen. Een correlationele analyse meet de mate waarin twee variabelen covariëren. Zo kan aan de hand van een waarde op de ene variabele een waarde op de andere variabele voorspeld worden. Je kunt bijvoorbeeld geïnteresseerd zijn in de relatie tussen werkervaring en attitudes ten opzichte van veiligheid. Een positieve correlatie betekent dat een hoge waarde op de ene waarde samengaat met een hoge waarde op de andere variabele. Een hoge score op zelfvertrouwen gaat waarschijnlijk samen met een hoge score op mate waarin iemand gelukkig is. Van een negatieve correlatie is sprake wanneer een hoge score op de ene score samengaat met een lage score op de andere variabele. Een hoge score op faalangst gaat bijvoorbeeld samen met een lage score op een tentamen. Om de relatie tussen twee variabelen vast te stellen kan de correlatiemaat ‘r’ berekend worden.

Deze maat laat zien wat de sterkte van een relatie is. Het is belangrijk om te beseffen dat het vinden van een hoge correlatie niet zegt dat de ene variabele de andere veroorzaakt. Oorzaak-gevolgrelaties kunnen alleen bepaald worden aan de hand van experimenten en niet aan de hand van correlaties. Allereerst is het zo je niet kunt zeggen dat de ene variabele de andere veroorzaakt, omdat het ook weleens omgekeerd kan zijn. Daarnaast is het ook mogelijk dat er een derde variabele bestaat die beide variabelen beïnvloedt.

Modellen en simulaties

Bailey (1989) stelt dat een model een rekenkundig systeem is met verschillende regels en condities. Dit systeem wordt gebruikt om een echt systeem in de wereld te begrijpen. Modellen kunnen simpele rekenkundige uitgangspunten hebben, maar kunnen ook complexe computersimulaties zijn. Modellen worden vaak gebruikt om relaties in een machine of lichamelijke relaties van het menselijke lichaam te beschrijven. Een voordeel van modellen is dat mensen niet gebruikt hoeven te worden om de invloed van omgevingsvariabelen vast te stellen. Meta-analyse kan gebruikt worden om statistische bevindingen van meerdere onderzoeken te integreren. 

Ethische kwesties

Veel van de human factors onderzoeken maken gebruik van mensen als deelnemers. Het is daarom belangrijk om gebruik te maken van ethische  richtlijnen. Deze richtlijnen zijn gebaseerd op de volgende principes:

• Deelnemers moeten beschermd worden, zodat ze geen mentale of lichamelijke problemen ondervinden.

• Het recht op privacy van deelnemers moet gerespecteerd worden.

• Deelnemers moet verteld worden dat hun deelname geheel vrijwillig is.

• Tot slot moeten deelnemers geïnformeerd worden over het experiment voordat ze besluiten mee te doen.

Deelnemers kunnen op papier ondertekenen dat ze meedoen aan het onderzoek nadat ze alle informatie hebben ontvangen. Hier kan een formulier voor gebruikt worden, namelijk het ‘informed consent form’. Ze kunnen op elk gewenst moment stoppen met deelname. Vaak vertelt de onderzoeker niet alles over het onderzoek aan de deelnemer. De hypothesen worden bijvoorbeeld niet precies beschreven. Dit kan namelijk tot gevolg hebben dat het gedrag van de deelnemer wordt beïnvloedt. Deelnemers moeten wel weten dat de onderzoeksresultaten anoniem verwerkt zullen worden. Het onderzoeksbestuur op universiteiten en onderzoekscentra moet onderzoeksvoorstellen van wetenschappers goedkeuren. Het bestuur wilt dat de voordelen van een onderzoek groter zijn dan de nadelen, anders wordt een onderzoeksvoorstel niet goedgekeurd. Tot slot moeten onderzoekers deelnemers respectvol behandelen en op hun gemak stellen. ‘Usability testing’ gaat over situaties waarin aan mensen wordt gevraagd om verschillende systemen te gebruiken om daarna te zeggen hoe gemakkelijk de systemen in gebruik waren.

3: ONTWERP EN EVALUATIE

Design

Een human factors specialist wil dat systemen goed functioneren door prestatie, tevredenheid en veiligheid te beïnvloeden. Dit wordt onder andere gedaan door principes, methoden en data te gebruiken bij het ontwerpen (‘design’) van nieuwe producten of systemen. Het concept van design is erg breed en in dit deel wordt dan ook ingegaan op methoden die human factors specialisten gebruiken om nieuwe producten of systemen te ontwerpen. Human factors methoden worden gebruikt tijdens verschillende fasen van het productieproces. Denk maar aan het technische ontwerp, maar ook de evaluatie van het eindproduct. Dit proces gaat vooral over het proces van human factors, terwijl latere hoofdstukken gaan over de inhoud (‘content’) van de informatie die nodig is om deze processen uit te voeren. Veel producten worden nog steeds alleen gemaakt op basis van technische informatie, terwijl weinig wordt gelet op human factors. Slechte ontwerpen komen vaak voor en omdat onze producten steeds technischer worden, worden ze ook lastiger te gebruiken. Soms wordt wel op human factors gelet, maar wel te laat. Nadat een product is ontworpen (en nadat er dus veel geld aan uitgegeven is), wordt een human factors specialist soms aangesteld om het product te evalueren. Hij of zij kan dan echter moeilijk kritiek leveren, omdat het ontwerp al af is. Human factors kunnen veel geld en tijd besparen. Om de voordelen te vergroten die gepaard gaan met human factors methoden, moeten human factors al vroeg in het proces gebruikt worden om producten te ontwerpen.

Analyse van verlies of winst

Human factors analyse is dus vaak nodig om producten te ontwerpen die gebruiksvriendelijk voor de mens zijn. Een verlies-winst analyse (‘cost/benefit analysis’) wordt door een ingehuurde specialist uitgevoerd om te laten zien wat voor voordelen een human factors analyse met zich meebrengt. Met een verlies-winst analyse berekent iemand hoeveel kosten de human factors inspanning met zich mee zal brengen, maar worden ook de voordelen van deze analyse uiteengezet. Het schatten van verlies (‘costs’) van een human factors inspanning is gemakkelijk, omdat vaak duidelijk is wat de kosten van het personeel en het materiaal is.

De voordelen (‘benefits’) zijn vaak lastiger in te schatten en moeten gebaseerd worden op aannames over toekomstig gebruik. Het is hierbij handig om terughoudend te zijn en de voordelen niet te hoog in te schatten. Veel voordelen gaan over veiligheid en gezondheid. De voordelen worden eerst ingeschat zonder gebruik van human factors. Daarna wordt een schatting gemaakt van hoe de voordelen zullen veranderen na het gebruik van human factors.

Human factors en het ontwerpen van producten

Er zijn verschillende systematische ontwerpmodellen die in stappen laten zien hoe een analyse gemaakt moet worden, hoe een product ontworpen moet worden en hoe het product afgemaakt moet worden. Ontwerpmodellen lijken behoorlijk op elkaar en richten zich op pre-design en frond-end analyse, het ontwerp van een product, het produceren van het product, de pre-field test en de uiteindelijke evaluatie. Dan zijn er nog ‘lifecycle models’ die naast de genoemde factoren ook letten op onder andere het gebruik en het behoud van het product. Veel mensen denken ten onrechte dat human factors pas om de hoek komen kijken wanneer men aan het eind van het ontwerpproces is, maar dit is een verkeerde gedachte. Human factors worden gebruikt in alle fasen van het ontwerpproces.

In de rest van dit hoofdstuk zal ingegaan op de belangrijkste fasen van human factors in het het ‘life cycle’ van het productontwerp: Front end analyse (‘frond end analysis’), Iteratieve design en test (‘iterative design and test’), Systeemproductie (‘system production’), Implementatie en evaluatie (‘implementation and evaluation’), Systeemoperatie en behoud (‘system operation and maintenance’), en Systeemzwakheid (‘system disposal’).

Gebruikers

De meest effectieve manier om human factors te betrekken bij het ontwerpen van producten is het gebruik van verschillende specialisten die samenwerken vanaf het begin van het proces. Alle human factors methoden zijn erop gericht om de mens als belangrijkste uitgangspunt te nemen bij het ontwerpen van producten. We spreken in dit verband ook wel van ‘user-centered design’.

Er wordt voornamelijk gelet op de behoeften en voorkeuren van de mens in relatie tot een product. Het idee is dat een product moet passen bij de mens en dat de mens zich niet hoeft aan te passen aan het product. Voor dit doel kan gebruik gemaakt worden van ‘usability engineering’. Deze methode wordt gebruikt om software te ontwerpen ‘Usability engineering’ gaat samen met vier punten:

1. De vroege focus (‘early focus’) op de gebruiker en op taken.

2. Empirische meting (‘empirical measurement’) door middel van vragenlijsten en bruikbaarheidsonderzoeken.

3. 'Iterative design’ door prototypes te gebruiken, zodat snelle vooruitgang geboekt kan worden.

4. ‘Participatory design’ waarbij gebruikers op directe wijze betrokken zijn bij het ontwerpteam.

Informatiebronnen

Human factors specialisten gaan vaak uit van meerdere informatiebronnen om te gebruiken bij het ontwerpproces. Voorbeelden zijn data compendiums, human factors design standaarden en human factors principes en richtlijnen. Hieronder worden deze informatiebronnen nader uitgelicht:

Data compendiums

Veel mensen benadrukken dat er informatiebronnen nodig zijn om de human factors aspecten van systeemontwerp te bevorderen. Zulke informatie wordt op verschillende manieren ontworpen. Dit kan bijvoorbeeld door gecategoriseerde databases met informatie, zoals tabellen en formules van menselijke capaciteiten.

Human factors design standaarden

Een andere informatiebron is human factors design normen (‘standards’). Normen zijn precieze aanbevelingen die horen bij specifieke onderwerpen, zoals audiodisplays, omgevingsfactoren en veiligheid.

Human factors principes en richtlijnen

Normen zijn vaak niet voldoende om alle designproblemen op te lossen. Er is bijvoorbeeld geen bekende norm die een ontwerper kan gebruiken om zeker te weten waar op een camera bepaalde onderdelen bevestigd moeten worden. Om hier achter te komen, kan gekeken worden naar principes en richtlijnen. Norman heeft bijvoorbeeld principes ontworpen om producten te ontwerpen die gemakkelijk in gebruik zijn. Sommige richtlijnen richten zich op informatiesystemen, terwijl anderen zich richten op videodisplays. Het is belangrijk om te onthouden dat ontwerpers niet gebonden zijn aan richtlijnen, maar dat ze wel handig kunnen zijn.

Front- end analyse

Het doel van front-end analyse is het begrijpen van gebruikers, hun behoeften en hun eisen aan de werksituatie. Een ontwerper zou de volgende vragen moeten kunnen beantwoorden voordat hij of zij designproblemen kan oplossen:

1. Wie zijn de gebruikers van het product of het systeem?

2. Wat zijn de belangrijkste functies die het systeem zou moeten kunnen uitvoeren?
   Welke taken moeten uitgevoerd worden?

3. Wat zijn de omgevingscondities waarin het product of het systeem gebruikt zal worden?

4. Welke voorkeuren of eisen verbinden gebruikers aan het product?

Gebruikersanalyse

De 'gebruikerspopulatie' is de populatie die het meest gebruik zal maken van het product of het systeem. Deze gebruikers noemen we ook wel ‘operatoren’. Het is belangrijk om een complete beschrijving te geven van de populatie waar het product voor nodig is. Deze beschrijving kan gemaakt worden aan de hand van leeftijd, sekse, opleidingsniveau, lichaamsgrootte en lichamelijke capaciteiten. Cooper (1999) ontwikkelde het concept van persona’s. Dit begrip staat voor de kenmerken van de gebruikers. Een persona is een hypothetisch persoon dat ‘ontstaan’ is aan de hand van interviews en observaties van echte mensen.

Persona’s zijn geen echte mensen, maar ze laten wel zien van de belangrijkste kenmerken zijn van de populatie die een product of systeem moet gebruiken. De beschrijving van een persona gaat niet alleen over lichamelijke eigenschappen en capaciteiten, maar ook over de doelen van personen, hun werkomgeving, vroegere ervaringen en wensen.

Omgevingsanalyse

De omgeving kan geanalyseerd worden om een product of systeem te ontwerpen. Als je bijvoorbeeld een pinautomaat wilt ontwerpen, dan is het handig om te kijken waar veel mensen komen om te kunnen pinnen en hoe zo een automaat in de omgeving zou kunnen passen. Je kunt ook nadenken over het weer en het feit dat mensen mogelijk handschoenen dragen en dat de knopjes daarom groter moeten zijn om ze goed in te kunnen drukken.

Functie- en taakanalyse

Nadat vastgesteld is welke populatie gebruik zal maken van een product, analyseert een specialist wat de belangrijkste functies van het systeem zijn. Functionele beschrijvingslijsten kunnen gebruikt worden om de algemene categorieën van functies te beschrijven die bij het systeem horen. De functie van een pinautomaat is bijvoorbeeld het geven van geld aan de gebruiker of het checken van het saldo. Een taakanalyse is een van de belangrijkste hulpmiddelen om de gebruiker te begrijpen. Een specialist kan een voorafgaand aan het ontwerp een taakanalyse uitvoeren. Zo een taakanalyse wordt ook wel een activiteitsanalyse (‘activity analysis’) genoemd. Deze analyse laat zien wat de taken en handelingen zullen zijn van de persoon die interactie heeft met het systeem. Als je bijvoorbeeld een kettingzaag wilt ontwerpen, moet je eerst een lijst maken van de taken die de kettingzaag zou moeten kunnen uitvoeren. Als je een pinautomaat wilt ontwerpen, moet je ook nadenken over wat de pinautomaat allemaal zou moeten kunnen doen. Zo een analyse leidt tot de verzameling van veel informatie over gebruikersdoelen, functies, taken en de benodigde informatie. Doelen, functies en taken zijn niet dezelfde dingen. Een doel is een eindconditie of een reden om taken uit te voeren. Functies zijn algemene veranderingen die nodig zijn om een doel te bereiken. Taken zijn de specifieke activiteiten die nodig zijn om een functie uit te voeren. Doelen zijn niet afhankelijk van technologie, maar technische zaken kunnen taken wel veranderen.

Een taakanalyse uitvoeren

Een taakanalyse is een manier om menselijke interactie met een systeem te beschrijven zodat de eisen aan het systeem samen kunnen gaan met de capaciteiten van mensen. De volgende vier stappen laten zien wat de belangrijkste aspecten van een taakanalyse zijn.

• Definieer het doel van de analyse en stel het type data vast dat nodig is.

  De eerste stap is het definiëren van het doel van de taakanalyse. Zowel het doel als het type taak zal invloed hebben op de informatie die verzameld wordt. Taken kunnen fysiek, maar ook cognitief zijn. Fysieke taken zijn bijvoorbeeld het instellen van de snelheid waarmee een camera foto’s moet kunnen nemen. Een voorbeeld van een cognitieve taak is besluiten wat de snelheid is waarmee foto’s gemaakt moeten worden. Als een van de volgende drie kenmerken aanwezig is, dan zou er veel aandacht besteed moeten worden aan de cognitieve componenten van de taakanalyse:

  1. Complexe besluitvorming, probleemoplossing, diagnose of redenering.

  2. De behoefte aan veel conceptuele kennis om taken uit te voeren.

  3. Grote en complexe regels die afhankelijk zijn van situationele factoren.

  Taken kunnen beschreven worden aan de hand van verschillende types van

  informatie. Een belangrijk type informatie bestaat uit hiërarchische relaties. Deze relaties beschrijven hoe taken zijn opgebouwd uit subtaken en hoe groepen van taken kunnen worden gecombineerd tot functies. De functie van een camera is bijvoorbeeld het nemen van foto’s. Deze taak is onderdeel van de functie van de camera aanzetten en een subtaak van de taak om de handeling om de aan- en uitknop van de camera in te drukken. Een tweede vorm van informatie is ‘informational flow’.

  Deze term beschrijft de communicatie tussen mensen en de rollen die mensen en geautomatiseerde systemen spelen in een systeem. Een derde vorm van informatie om taken te beschrijven is de taakvolgorde (‘task sequence’). Deze term beschrijft de volgorde van de taken en de relatie tussen de taken door de tijd heen. Om een foto te nemen, moet iemand bijvoorbeeld eerst de camera aanzetten, dan de camera richten op een object of persoon en tot slot de knop indrukken. Dit proces moet per se in deze volgorde uitgevoerd worden wil een foto genomen kunnen worden.

  Een vierde type van informatie bestaat uit locatie- en omgevingscondities. Dit gaat over de situatie in de wereld waarin de taak uitgevoerd moet worden. Voorbeelden van dit type informatie zijn: Routes die mensen nemen om van de ene plaats naar de andere plaats te gaan, Plaatsen waar taken uitgevoerd worden, Vaste structuren in de wereld, zoals muren en bureaus, Gereedschappen en hun locatie, Situaties waarin de taken uitgevoerd moeten worden, en De manier waarop plaatsen, routes en structuren eruit zien.
   

• Verzamel de taakdata

  De taakdata kan verzameld aan de hand van verschillende methoden. In dit verband zijn observatie, hardop nadenken, taakprestatie door vragen te stellen, (on)gestructureerde interviews, enquêtes en vragenlijsten en beperkingen belangrijk. Een voorbeeld van observatie is dat je mensen kunt observeren die een camera willen gebruiken, observeren hoe zij een camera gebruiken en vaststellen welke taken ze uit willen voeren door een camera te gebruiken. Observaties zijn vaak waardevoller dan interviews, omdat de dingen die mensen zeggen vaak niet overeenkomen met wat ze doen. Veel onderzoekers vinden het daarnaast waardevol dat gebruikers hardop nadenken wanneer ze verschillende taken uitvoeren. Op die manier komen doelen, strategieën en besluiten boven tafel. Hardop spreken wanneer een taak uitgevoerd wordt, kan in ‘verbale protocollen’ vastgelegd worden. Er bestaan drie soorten verbale protocollen: concurrente, retrospectieve en prospectieve protocollen. Een verbaal protocol wordt concurrent genoemd wanneer deze wordt vastgesteld tijdens de taakprestatie. Er is sprake van retrospectie wanneer het verbale protocol wordt verkregen nadat de taak afgelopen is. Je kunt mensen bijvoorbeeld achteraf vragen hoe ze de taak uitgevoerd hebben. Prospectieve protocollen ontstaan wanneer aan mensen wordt gevraagd om zich een scenario voor te stellen en te zeggen hoe ze in zo een situatie een taak zouden uitvoeren. Uit onderzoek blijkt dat retrospectieve protocollen meer informatie geven dan concurrente protocollen. Daarnaast is het mogelijk om vragen te stellen over taakprestatie. Dit is eigenlijk een vorm van het verbale protocol. Het enige verschil is als iemand niet hardop nadenkt, maar vragen moet beantwoorden tijdens het uitvoeren van taken. Zo kunnen doelen en strategieën gemakkelijker ontdekt worden. Het nadeel is dat het stellen van vragen de taakuitvoerder kan storen. Ook kan gebruik gemaakt worden van (on)gestructureerde interviews om te beschrijven welke activiteiten ze uitvoeren ten opzichte van het systeem. In de meeste gevallen wordt begonnen met korte ongestructureerde interviews met gebruikers. Vaak wordt niet alleen gevraagd hoe de taak uitgevoerd wordt, maar ook welke strategieën hierbij gebruikt worden. Bij een ongestructureerd interview heeft de interviewer geen specifieke manier om het gesprek te leiden. Gestructureerde interviews hebben juist tot gevolg dat het interviewproces efficiënt verloopt, omdat er een duidelijke volgorde in de vragen bestaat. Soms worden kleine groepen van gebruikers verzameld voor het interviewproces. Dit wordt ook wel focusgroep genoemd. Daarnaast kunnen enquêtes en vragenlijsten gebruikt worden. Vragenlijsten worden vaak gebruikt om vragen over de accuraatheid en frequentie in relatie tot de taak te stellen. Tot slot is het van belang om te onthouden dat er beperkingen zijn als de taakanalyse te gedetailleerd wordt gedaan aan de hand van bestaande systemen. Dit is waarom taakanalyse zich zou moeten richten op algemene doelen en behoeften en niet precies op hoe ze precies uitgevoerd worden.

• Vat de taakdata samen

  De taakdata kan op verschillende manieren samengevat worden. Allereerst is het mogelijk om gebruik te maken van lijsten en samenvattingen. De taakanalyse begint vaak met een aantal lijsten en daarna worden de taken onderverdeeld in subtaken. Ook kunnen tabellen gemaakt worden om gerelateerde informatie voor elke (sub)taak samen te vatten. Denk in dit verband aan benodigde handelingen en de duur van de taak. Er kan een matrix gemaakt worden, waarbij de rijen staan voor elke taak, terwijl de kolommen de taken beschrijven. Ook is het mogelijk om hiërarchieën te gebruiken. Het nadeel van tabellen en samenvattingen is namelijk dat taken vaak een complexe hiërarchische organisatie hebben en dat dit moeilijk te verwerken is in tabellen of samenvattingen. Dit kan wel gedaan worden door de informatie grafisch weer te geven. Een voorbeeld is de hiërarchische taakanalyse (‘hierarchical task analysis’ à HTA). Een andere grafisch notatiesysteem is de flow-chart format. Flow charts worden gebruikt om de chronologische volgorde van subtaken weer te geven. Een populair type van de flow chart is de ‘operational sequence diagram’. Zo een diagram laat zien wat de typische volgorde van activiteit is bij zaken als besluitvorming, uitvoering, ontvangst en doorvoer.
   

• Analyseer de taakdata
  Vaak kan aan de hand van alleen tabellen of grafieken de data niet goed geanalyseerd worden. Er is in dit verband aan het gebruik van complexere analysemethoden. Er kan een bestand gemaakt worden met de gemiddelden en standaarddeviaties van individuele taakuitkomsten. Ook kan in dit bestand verwerkt worden hoe lang het volbrengen van de taak duurt voor de deelnemers. Daarnaast kan gebruik gemaakt worden van netwerkanalyse, werkbelastinganalyse, simulatie en modellering, veiligheidsanalyse en scenario specificatie. Een netwerkanalyse wordt vaak gedaan aan de hand van een matrix waarin de functies van een taak (en de onderlinge relaties tussen die functies) voorkomen. Een werkbelastinganalyse laat zien of het product of systeem de mentale capaciteiten te boven gaat of niet. Computersimulatie en modellering kunnen ook gebruikt worden voor taakanalyse. Software kan gebruikt worden om de output van taken te analyseren die door mensen zijn uitgevoerd. Het doen van een veiligheidsanalyse is ook handig. Op die manier kan uitgezocht worden wat de invloed van het product of systeem is op de veiligheid van de mens. Scenario specificatie is een laatste manier om taakdata te analyseren. Scenario’s beschrijven een situatie en een specifieke set van taken die belangrijk zijn voor een product of systeem. Ze worden gebruikt om een volgorde aan te brengen in de ontwikkeling van software. Twee typen van scenario’s zijn handig om taken te beschrijven: ‘daily use’ scenario’s en ‘necessary use’ scenario’s. Het eerste type gaat over de taken die in het dagelijks leven voorkomen. Het tweede type gat over weinig voorkomende, maar belangrijke taken die uitgevoerd moeten worden. Denk maar aan het instellen van een sepia-effect op een camera om een ‘oude’ foto te maken.

Iteratief design en testen uitvoeren

Nadat de frond-end analyse uitgevoerd is, hebben de ontwerpers een idee van de behoeften van de gebruikers. Deze kennis moet gebruikt worden bij het in elkaar zetten van het ontwerp. De human factors specialist werkt vaak samen met de ontwerper om invloed uit te oefenen op de human factors aspecten van het ontwerp. Hierbij gaat de human factors specialist ook uit van de vraag of de functies van het ontwerp uitvoerbaar zijn voor het gebruikers. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de taakanalyse. Er worden prototypen (voorbeelden) van het ontwerp gemaakt door middel van software. Vaak wordt echter gebruik gemaakt van papier, omdat dit goedkoop en effectief is. Prototypes worden gemaakt om te verifiëren of begrepen is wat de behoeften van de gebruikers zijn. Het idee over het ontwerp wordt herhaaldelijk aangepast door de verschillende prototypen die door de tijd heen ontstaan. De nieuwe ontwerpen en de constante evaluatie gaan herhaaldelijk door. Dit worden ook wel ‘iterations’ genoemd. De vragen die tijdens dit proces beantwoord worden, zijn:

1. Passen de kenmerken en functies van het potentiële ontwerp bij de voorkeuren en eisen van de gebruikers?

2. Zijn er beperkingen wat betreft het design van het systeem?

3. Wat zijn de human factors criteria om verbeteringen in het design aan te brengen?

4. Welke design-alternatieven passen wel bij wat de mens kan uitvoeren?

Input voor systeemspecificaties

Nadat informatie verzameld is over taken, activiteiten, de omgeving en de eisen van de gebruikers, zet het designteam een set van systeemspecificaties en designoplossingen op papier. Deze zijn eerst nog behoorlijk vaag, maar worden later steeds duidelijker en specifieker. Designoplossingen zijn vaak gebaseerd op eerdere producten of systemen. Systeemspecificaties gaat vaak over drie zaken;

1. De algemene doelen (‘objectives’) die het systeem waar kan maken. De doelen zijn in dit verband vooral de op papier uitgeschreven zaken, zoals niet op ondoordachte wijze designbesluiten nemen. Ook wordt opgeschreven hoe de doelen van de gebruikers gehaald moeten worden, al staat nog niet vast hoe dit dan gedaan moet worden. De ‘objectives’ bij het ontwerp van een digitale camera zijn onder andere (1) de capaciteit om veel foto’s te kunnen nemen, (2) foto’s na afloop kunnen bekijken en (3) close-up foto’s kunnen maken van objecten die zich op grote afstand bevinden.

2. Prestatie- eisen en kenmerken (‘performance requirements and features’): hoe moet het product of system uitgerust zijn willen de doelen van de gebruiker gehaald worden? Een voorbeeld is het instellen van een flits op een camera, zodat mensen toch in de avond goede foto’s kunnen maken.

3. De beperkingen (‘constraints’) van het design. Denk in dit verband maar aan gewicht, grootte, snelheid, kosten, de capaciteiten van de gebruikers, maar ook hoe lang het duurt om het product te maken.

De human factor specialist neemt een ‘system design’ benadering aan. Dit betekent dat hij of zij het gehele mens-machine systeem moet analyseren om te bepalen wat de beste configuratie van de kenmerken is. Deze benadering gaat dus niet alleen uit van technische zaken of de mens, maar juist om de combinatie.

In het bijzonder wordt gelet op de onderstaande zes punten:

Kwaliteit- functie inzet (‘quality function deployment’ à QFD)

De human factors specialist vergelijkt de systeemkenmerken en beperkingen met eigenschappen van de gebruikers, omgevingsfactoren en de voorkeuren van de gebruikers. Dit zorgt ervoor dat de designspecificaties goed overeen kunnen komen met de behoeften van de gebruikers. Ook wordt zo voorkomen dat het design onnodig ingewikkeld wordt ontworpen. Om deze doelen te bereiken maken human factors specialisten gebruik van ‘quality function deployment’ (QFD). Hiermee worden doelen en systeemkenmerken aan elkaar verbonden in een matrix. Zo kan de ontwerper zien of de voorgestelde kenmerken van het product overeenkomen met de behoeften van klanten. De matrix kan ook gebruikt worden om uit te zoeken of er conflicten tussen doelen en systeemkenmerken bestaan.

Verlies- en winstanalyse (cost/benefit analysis)

Het belang van mogelijke kenmerken van een toekomstig product kan dienen als input voor een verlies- en winstanalyse. Deze analyse maakt een vergelijking tussen de kosten en voordelen van verschillende ontwerpkenmerken. Dit kan ook in een matrix uitgewerkt worden.

Trade-off analyse

Soms kan een designkenmerk, zoals een bepaalde display, op meerdere manieren ontworpen worden. Het kan zo zijn dat de human factors specialist niet de data of richtlijnen heeft om een keuze te maken tussen de alternatieven. Soms wordt een klein onderzoek uitgevoerd om te bepalen welk ontwerpalternatief leidt tot de beste uitkomst. Deze onderzoeken worden ‘trade studies’ genoemd. Deze analyse kan soms zelfs gedaan worden zonder het onderzoek daadwerkelijk uit te voeren. Soms zijn schattingen namelijk al voldoende. Vaak wordt gekozen voor het designalternatief met de grootste voordelen en de minste nadelen. Ook deze analyse kan in een matrix verwerkt worden. Zo een matrix is bruikbaar, maar een product wordt daarmee wel al gauw in termen van onafhankelijke kenmerken gezien. Dit kan nadelig zijn, aangezien mensen een product gebruiken en niet de onafhankelijke kenmerken van een product gebruiken. Kortom: een product is meer dan alleen de onderdelen.

Om deze reden zou een matrixanalyse samen moeten gaan met andere benaderingen.

Human factors criteria identificatie

Een human factors specialist voegt vaak human factors criteria toe aan de lijst van eisen die aan het systeem worden gesteld. Dit wordt vaak door middel van software gedaan. Human factors criteria worden ook wel bruikbaarheidseisen (‘usability requirements’) genoemd. Het gaat om specifieke kenmerken die het systeem zou moeten hebben en die direct samengaan met menselijke prestatie en veiligheid.

Functionele allocatie

Veel functies kunnen bereikt worden door zowel de mens als de technologie. De human factors specialist moet vaststellen in hoeverre beide een rol moeten spelen. Om dit te doen moet de specialist eerst de functies evalueren die worden uitgevoerd door het mens-machine systeem. De specialist onderzoekt dan welke functie wordt uitgevoerd door het systeem (automatic), welke door de persoon (manual) en welke door een combinatie van de mens en het systeem. Dit proces wordt ook wel ‘functional allocation’ genoemd.

Soms is het niet gemakkelijk om dit proces uit te voeren, omdat het lastig kan zijn om te zeggen of bepaalde functies beter worden uitgevoerd door mensen of door machines. De ‘leftover’ benadering laat zien dat wanneer machines steeds meer zelf kunnen, dat de human factors specialisten steeds meer doorhebben dat functionele allocatie ingewikkelder is dan alleen een functie toewijzen aan een mens of machine. Deze benadering is ontoereikend, omdat er andere belangrijke factoren zijn waar rekening mee gehouden moet worden. Functies moeten bijvoorbeeld verdeeld worden tussen de mens en de machine, zodat het gebruiksproces effectief is.

Steunmateriaal ontwikkeling (‘support materials development’)

De human factors specialist is ook betrokken bij het ontwerp van steunmateriaal. Dit materiaal wordt vaak ontwikkeld nadat het systeemdesign afgerond is. Dit is niet handig, omdat het ontwerp van steunmateriaal al eerder in het proces zou moeten gebeuren. Een voorbeeld van steunmateriaal is het uitbrengen van een handleiding. Het is slim om dus al aan de handleiding te beginnen terwijl het product wordt ontworpen. Een human specialist specialist moet erop letten dat het steunmateriaal ontworpen wordt in overeenstemming met de beperkingen en eigenschappen van de gebruiker. Een handleiding moet natuurlijk wel begrijpelijk blijven voor een gebruiker.

Organisatie design

Organisatiedesign gaat over training, procedures en het veranderen van de personeelssamenstelling. Hierbij wordt onder andere gelet op de volgende zaken:

1. Veiligheidsprocedures en beleid.

2. De efficiëntie van banen en taken.

3. Beloningsbeleid.

4. Communicatie en de uitwisseling van informatie.

5. De kwaliteit van de training die werknemers krijgen.

Nadat de human factors specialist deze onderdelen heeft bekeken, maakt hij aanbevelingen om verbeteringen aan te brengen. Zo kan ervoor gekozen worden om (nieuwe) trainingen te geven, maar er kunnen ook manieren bedacht worden om vermoeidheid tegen te gaan of nieuwe technische hulpmiddelen te gebruiken. Om langdurige veranderingen in gang te zetten, moeten de overtuigingen en attitudes van werknemers veranderd worden. Het veld dat zich hiermee bezighoudt wordt ook wel macro-ergonomie genoemd.

Prototypen

Er worden vaak vroeg in het ontwerpproces voorbeelden (ook wel prototypen of mock-ups genoemd) gemaakt van het product dat ontworpen moet worden. Mock-ups zijn grove benaderingen van hoe het product er uiteindelijk uit zal zien. Prototypen geven al meer het gevoel van hoe het uiteindelijke product eruit zal zien. Prototypen kunnen zowel uitgetekend worden als door software gemaakt worden.

Het gebruik van prototypen tijdens het designproces heeft een aantal voordelen:

1. Het bevestigen van de inzichten die verzameld zijn tijdens de frond-end analyse.

2. Een prototype dient als steunmiddel voor het designteam, zodat ideeën concreet kunnen worden gemaakt.

3. Ook dient een prototype als steunmiddel voor het designteam omdat het als een communicatiemiddel kan dienen.

4. Een prototype is ook een steunmiddel voor heuristische evaluatie.

5. Tot slot zorgt een prototype ervoor dat gebruikers de bruikbaarheid van een product kunnen toetsen omdat ze op het prototype kunnen reageren en het prototype kunnen proberen te gebruiken.

Heuristische evaluatie

Een heuristische evaluatie van een ontwerp houdt in dat de kenmerken van het product (of systeem) worden geanalyseerd om te bepalen of ze voldoen aan de human factors criteria. Elk onderdeel van een ontwerp wordt geanalyseerd om te kijken of wordt voldaan aan de bruikbaarheidseisen. Dit wordt vaak gedaan door de systeemkenmerken te vergelijken met de human factors criteria, standaarden en richtlijnen. Dit wordt gedaan door experts en niet door gebruikers van het systeem. Als deze evaluatie is uitgevoerd, moeten de resultaten getoond worden aan het ontwerpteam, zodat zij gebruik kunnen maken van de informatie. Ze kunnen ook oplossingen aandragen voor de ontwerpproblemen waar de experts tegenaan gelopen zijn.

Bruikbaarheidstesting (‘usability testing’)

Aan de hand van heuristische evaluaties kunnen specialisten uitvinden of een product of systeem lichamelijk of psychisch niet te zwaar is voor de gebruiker. Het systeem moet echter ook geëvalueerd worden in termen van bruikbaarheid. Usability staat voor de mate waarin een systeem gemakkelijk te gebruiken is, dus gebruiksvriendelijk is. Gebruiksvriendelijkheid bestaat uit vijf onderdelen:

1. Learnability: het gebruik van het systeem moet gemakkelijk te leren zijn.

2. Efficientie: het systeem moet efficiënt in gebruik zijn, zodat de gebruiker er veel mee kan (nadat hij heeft geleerd hoe het systeem gebruikt moet worden).

3. Memorability: het systeem moet gemakkelijk te herinneren zijn. Wanneer een gebruiker het systeem een tijdje niet heeft gebruikt, zou hij er gemakkelijk mee aan de gang mee moeten kunnen gaan.

4. Errors: het systeem moet weinig fouten maken. Als er toch fouten worden gemaakt, dan zouden ze gemakkelijk op te lossen moeten zijn.

5. Satisfaction: het systeem moet fijn in gebruik zijn, zodat de gebruikers tevreden zijn na hun gebruik.

Ontwerpers bepalen of een systeem bruikbaar is door gebruik te maken van ‘usability testing’. Het gaat hierbij om het proces waarbij gebruikers interactie hebben met het systeem. Deze methode wordt gebruikt om vast te stellen of het human factors design gebreken heeft waar de ontwerpers overheen hebben gekeken. Als blijkt dat dit het geval is, dan kunnen ontwerpers het ontwerp aanpassen.

De laatste test en evaluatie (‘final test and evaluation’)

Een human factors specialist doet veel aan evaluatie tijdens het ontwerpproces van het systeem. Als het product ontworpen is, dan zou er een laatste test en evaluatie uitgevoerd moeten worden. Zo kan uitgezocht worden of het systeem (of product) in de praktijk ook goed functioneert. Tijdens de evaluatie wordt vaak gekeken naar hoe gebruikers omgaan met het systeem. Er wordt op basis van gebruik data verzameld over onder andere de bruikbaarheid en veiligheid van het systeem.

8: DISPLAYS

Displays en GUI

In eerdere delen is gesproken over het feit dat zintuigen informatie waarnemen (perceptie) en dat deze informatie dan wordt geïnterpreteerd. Dit deel gaat over ‘displays’. Dit zijn hulpmiddelen die door mensen gemaakt zijn om het gebruik van systemen te ondersteunen. Deze hulpmiddelen zorgen voor de verdere verwerking van informatie. Denk bijvoorbeeld maar aan de snelheidsmeter in de auto. Het concept van een display is nauw gerelateerd aan het gebruik van de ‘graphical user interface’ (GUI) . Het verschil is dat voor displays vaak gebruik wordt gemaakt van tekst en bij GUI van grafisch materiaal. Een display moet gezien worden als een middel dat toegang geeft tot een systeem.

Displays categoriseren

Het is mogelijk om displays te categoriseren op basis van drie kenmerken: het uiterlijk, de taken waarvoor ze ondersteuning bieden en kenmerken van de mensen die gebruik maken van de display. Er zijn verschillen in de toepassing (‘physical implementation’) van een display. Deze verschillen kunnen gezien worden als hulpmiddelen (‘physical tools’) waar een ontwerper mee moet werken om een display te ontwerpen. Voordat een display ontworpen wordt, moet ook gekeken worden naar de taak die een display moet ondersteunen. Nadat een taak vastgesteld is, moet er een uitgebreide informatieanalyse uitgevoerd worden om vast te stellen wat gebruikers moeten weten om een taak uit te voeren. Tot slot kan gezegd worden dat niet een enkele display-soort het beste is.

Voorwaarden waar displayontwerp aan moet voldoen

Hieronder zal op dertien principes ingegaan worden die in acht genomen moeten worden bij het ontwerpen van een display. Deze displays worden onderverdeeld in de vier categorieën: (1) perceptuele principes, (2) mentale model-principes, (3) aandachtsprincipes en (4) geheugenprincipes.

 (1) Perceptuele principes

1. Displays moeten leesbaar (of hoorbaar) zijn.

   Het is van cruciaal belang om een display goed leesbaar te maken. Als dat niet gebeurt, wordt het lastig om een display goed te gebruiken. Hetzelfde geldt voor displays waarnaar geluisterd moet worden.

2. Het vermijden van absolute oordeelgrenzen (‘avoid absolute judgment limits’).

   Bij het beoordelen van de display moet niet enkel op één kenmerk gelet worden, zoals kleur of vorm, maar op allerlei kenmerken.

3. Top-down verwerking

   Mensen nemen informatie waar en interpreteren binnenkomende informatie op basis van hun verwachtingen. Dit wordt ook wel top-down verwerking genoemd. Als er iets gebeurt wat je niet verwacht, dan moet die informatie nog meer opvallen. Als je geen brandalarm verwacht te horen, dan moet het brandalarm juist erg opvallend zijn, wil jij de situatie goed interpreteren.

4. ‘Redundancy gain’.

   Redundancy gain betekent dat een boodschap sneller goed wordt geïnterpreteerd wanneer de boodschap herhaaldelijk wordt geuit. Denk in dit verband maar aan het brandalarm dat steeds af blijft gaan. Je denkt dan sneller dat er echt iets mis is dan wanneer het alarm een keer afgaat. Een boodschap wordt vaak nog beter geïnterpreteerd wanneer deze op verschillende manieren wordt gepresenteerd; denk bijvoorbeeld maar aan zowel tekst als een stem of aan een opvallende kleur én vorm.

5. Onderscheidbaarheid (‘discriminability’)

   Het is belangrijk om zoveel mogelijk gebruik te maken van duidelijk onderscheidbare elementen. Dit voorkomt verwarring bij de gebruiker. De soortgelijkheid van twee signalen wordt bepaald door de verhouding van soortgelijke en verschillende kenmerken. Dit betekent dat AJB648 en AJB658 meer op elkaar lijken dan 48 en 58, omdat het bij het eerste voorbeeld gaat om meer elementen. Wanneer sprake is van verwarring, is het de bedoeling dat de ontwerper de niet-soortgelijke kenmerken (‘dissimilar’) benadrukt.

 
(2) Mentale model-principes

1. ‘Pictorial realism’

   Dit principe gaat over het feit dat een display moet lijken op hetgeen wat de display representeert. Als we geloven dat temperaturen hoog en laag kunnen zijn, dan moet een thermometer dus een langwerpige, verticale vorm hebben.

2. Het principe van het bewegende deel

   De bewegende elementen van een display, moeten zich in een ruimtelijk patroon bewegen. Dit zou moeten overeenkomen met het mentale model van de gebruiker over hoe de elementen zouden moeten bewegen. Als een piloot het gevoel heeft dat  het vliegtuig naar voren beweegt als hij vliegt, dan moet dit ook zo ingesteld worden op een display.

(3) Aandachtsprincipes

1. Ervoor zorgen dat informatie gemakkelijk toegankelijk is (‘minimalising information acces cost’)

   Goed ontworpen displays zorgen ervoor dat het weinig tijd en inspanning kost om informatie van de display af te leiden. Het zou ook gemakkelijk moeten zijn om iets op te zoeken in een systeem door de bijbehorende display te gebruiken.

2. Nabijheid en overeenkomstigheid (‘proximity compatibility principle’)

   Soms zijn twee of meer informatiebronnen gerelateerd aan dezelfde taak. Deze taken moeten dan in het hoofd geïntegreerd worden (‘mentally integrated’) om de betreffende taak goed uit te voeren. Dit betekent dat de aandacht verdeeld moet worden over de twee informatiebronnen. Dit wordt ook wel ‘divided attention’ genoemd. Deze informatiebronnen liggen mentaal gezien dus dicht bij elkaar. Een goed displayontwerp leidt ertoe dat de twee informatiebronnen gemakkelijker toegankelijk zijn. Dit kan bijvoorbeeld gedaan worden door de informatiebronnen dezelfde kleur te geven.

3. Het principe van meerdere bronnen (‘principle of multiple resources’)

   Soms kan informatieverwerking bij de gebruiker gestimuleerd worden door de informatie te verdelen in verschillende vormen. Het kan beter zijn om de informatie zowel visueel als auditief te presenteren, in plaats van de informatie alleen auditief of visueel te presenteren.

(4) Geheugenprincipes

1. Het vervangen van geheugenprocessen met visuele stimuli door middel van kennis van de wereld (‘replace memory with visual information: knowledge in the world’)

   Mensen gebruiken niet alleen maar informatie uit hun werk- of lange termijn geheugen. Het zien van een telefoonnummer kan bijvoorbeeld een geheugenspoor achterlaten, waardoor deze gekend wordt. Geheugenprocessen kunnen door displays deels vervangen worden door visuele stimuli.

2. ‘Principe of predictive aiding’)

   Mensen kunnen vaak niet voospellen wat er in de toekomst zal gebeuren. Dit komt omdat voorspelling een lastige cognitieve taak is en sterk afhankelijk is van het werkgeheugen. Wanneer we onze mentale bronnen gebruiken voor andere taken, worden we ‘reactive’. We reageren dan op dingen die al gebeurd zijn. We reageren niet ‘proactive’, wat betekent dat we niet anticiperen op de toekomst. Proactief gedrag is vaak effectiever dan reactief gedrag en displays kunnen daarom uitgerust worden met voorspellende eigenschappen.

3. Het principe van consistentie

   Soms heeft het langetermijngeheugen een nadelig effect. We kunnen slechte gewoontes bijvoorbeeld lastig afleren omdat we deze opgeslagen hebben. Dit kan niet vermeden worden en daarom moeten displays hier ook op ingesteld worden. Displays zouden zo ontworpen moeten worden dat ze consistent zijn met andere displays die een gebruiker op hetzelfde moment zou kunnen gebruiken.

Labels

Labels zijn eigenlijk ook displays, al hebben ze wel onveranderlijke kenmerken. Het doel van een label is het presenteren van de functie van een display of een systeemonderdeel. Vaak gebeurt dit in lettervorm, maar symbolen kunnen ook gebruikt worden. Hierbij moet aan vier voorwaarden voldaan worden: zichtbaarheid en/of leesbaarheid, onderscheidbaarheid, betekenisvolheid en locatie. De eerste twee voorwaarden zijn hiervoor besproken. Betekenisvolheid betekent dat het symbool of de tekst de juiste betekenis bij een persoon moet oproepen. Vaak gaan ontwerpers er ten onrechte van uit dat het symbool dat zij gebruiken een specifieke betekenis oproept bij mensen. Het locatieprincipe lijkt op het ‘proximity compatibility principle’. Labels moeten zich dichtbij het object bevinden waar ze een representatie van zijn. Labels moeten ook op een duidelijke manier gerelateerd zijn aan datgene dat ze representeren. Denk in dit verband maar aan een afslagbord op de snelweg.

Toezicht houden (‘monitoring’)

Displays die toezicht houden worden gebruikt wanneer veranderende hoeveelheden of gegevens gekend moeten worden. Vier richtlijnen kunnen gebruikt worden om dit soort displays goed te ontwerpen.

Allereerst, is leesbaarheid (‘legibility’) van belang. De leesbaarheid kan vergroot worden door te letten op contrastgevoeligheid. Daarnaast moet gelet worden op ‘analog versus digital’. Veel variabelen waar toezicht op gehouden moet worden, veranderen continu. Gebruikers vormen vaak een mentaal model over de veranderende variabele. Uit onderzoek blijkt dat digitale displays niet de voorkeur verdienen, maar dat ‘analog’ displays de voorkeur verdienen. Digitale displays worden alleen geprefereerd wanneer een exacte waarde ingesteld moet worden of als een display vooral toezicht houdt door checks uit te voeren. Het derde principe is ‘analog form and direction’. Dit betekent dat de orientatie van de display in vorm en richting overeen moet komen met het mentale model van een gebruiker. Tot slot moet gelet worden op voorspelling en traagheid (‘prediction and sluggishness’). Sommige systemen (en displays) geven relatief laat blijk van een verandering, terwijl de verandering allang is ontstaan. Het is belangrijk om systemen en displays te ontwerpen die veranderingen snel kunnen opmerken, maar veranderingen ook kunnen voorspellen.

Meervoudige displays

Een ontwerper kan vaak een ‘primary visual area’ (PVA) vaststellen voordat hij met een ontwerp aan de gang gaat. Het gaat in dit geval om het gezichtsveld van de gebruiker. Het is belangrijk om dit gezichtsveld vast te stellen anders kan niet aan de eerste zes voorwaarden van displayontwerp voldaan worden. Vaak gebruikte displays zouden gebaseerd moeten worden op de vastgestelde PVA. Naast frequentie, speelt het belang van de display ook een rol. Belangrijke informatie moet op een pakkende manier gepresenteerd worden op een display zodat de aandacht meteen op de informatie gericht wordt. Daarnaast is het zo dat gerelateerde displays elkaar zouden moeten opvolgen. Ook is consistentie van belang: als displays gebruik maken van dezelfde symbolen die zich op een bepaalde manier gelokaliseerd zijn, dan slaan we dit al gauw op in ons geheugen. ‘Organisationele groepering’ houdt in symbolen die op elkaar lijken zoveel mogelijk bij elkaar gezet moeten worden. Dit leidt tot overzichtelijkheid voor de gebruiker. Ook moet er een bepaalde, steeds terugkomende afstand tussen de symbolen voorkomen, zodat een display er niet rommelig uitziet (‘clutter avoidance’).

HUD

Informatie op een display kan opzettelijk in het gezichtsveld (PVA) gepresenteerd worden. Zo een display wordt een ‘head-up display’ (HUD) genoemd. In het vliegtuig staan er bijvoorbeeld graden afgebeeld op de ruiten waaruit de piloot naar voren kijkt. Het gebruik van een HUD kan handig zijn, omdat de ogen al gericht zijn op een gebied waar een display zich bevindt. Daarnaast kan in de verte gekeken worden en kunnen graden voor een piloot meteen vertaald worden naar richtingen (‘optical infinity’). Een nadeel is dat HUD kan leiden tot onoverzichtelijkheid (‘clutter’), omdat je voor je uitkijkt, maar ook let op wat zich in de verte bevindt. Ondanks dit nadeel worden HUD vaak geprefereerd in de luchtvaart, omdat een HUD ook veel voordelen heeft.

Navigatiesystemen

Een navigatiedisplay heeft vier taken: uitleggen hoe een bestemming bereikt moet worden, helpen bij de tijdsplanning, iemand op de juiste route krijgen nadat hij verdwaald is en ervoor zorgen dat de gebruiker zich bewust blijft van de omgeving. De eenvoudigste vorm is de ‘command display’. De gebruiker moet dan als het ware bevelen opvolgen, zoals ‘neem de eerste afslag naar links’.

Zo een display is alleen accuraat wanneer het beschikt over accurate kennis over bestemmingen.

Kaarten

Bij het ontwerpen van kaarten moet rekening gehouden worden met verschillende factoren. Zo is het belangrijk dat kaarten goed leesbaar zijn. Voor papieren kaarten is dit vooral belangrijk, omdat op digitale kaarten altijd nog ingezoomd kan worden. Daarnaast ogen gedetailleerde kaarten onoverzichtelijk. Het duurt dan langer om de benodigde informatie te vinden. Het gebruik van kleuren kan in dit verband een positieve uitwerking hebben. Je kunt wegen bijvoorbeeld een rode kleur geven, terwijl je stadsnamen een groene kleur geeft. Dit oogt al een stuk overzichtelijker. Bij digitale kaarten kunnen gebruikers de informatie die ze nodig hebben zelf een kleurtje geven door deze digitaal te markeren. Daarnaast kunnen bij digitale kaarten ook bepaalde typen informatie uitgeschakeld worden (‘decluttering’). Als je alleen geïnteresseerd bent in stadsnamen, kun je het wegenstelsel uitschakelen. Het is daarnaast erg belangrijk dat kaarten je kunnen laten zien waar je je nu bevindt, vooral als je verdwaald bent. Kaarten worden gebruikt om te navigeren. Daarom kun je een kaart bijvoorbeeld omkeren, om je op basis van een andere hoek bewust te worden van hoe je nu staat en waar je naartoe moet lopen. Bij papieren kaarten kan dit wel betekenen dan stadsnamen op hun kop gaat staan. Tegenwoordig bestaan er ook driedimensionale kaarten. De effectiviteit van deze kaarten hangt af van de mate waarin de driedimensionale informatie ook echt nodig is voor navigatie. Voor een piloot is een driedimensionale kaart bijvoorbeeld erg belangrijk, omdat hij reliëf en diepte moet bepalen.

Tabellen en grafieken

Bij het gebruik van tabellen en grafieken is een belangrijke vraag hoe precies je waarden wilt verwerken. Wil je waarden in algemene categorieën indelen of wil je dat de ruwe scores te zien zijn? Als precisie erg belangrijk is, dan gaat de vooruit uit naar een tabel in plaats van een grafiek. Een nadeel van tabellen is wel dat patronen en veranderingen in scores niet in één oogopslag gezien kunnen worden. Grafieken verdienen de voorkeur wanneer patronen gevonden moeten worden en precisie minder belangrijk wordt gevonden. Bij het ontwerpen van grafieken en tabellen is belangrijk dat gelet wordt op leesbaarheid en onderscheidbaarheid van lijnen. Ook is overzichtelijkheid van cruciaal belang. Er moet zoveel mogelijk informatie gegeven worden aan de hand van zo min mogelijk getekende informatie. Dit wordt ook wel ‘data-ink ratio’ genoemd.

9: BEDIENING

Hick-Hyman wet

Hoe snel een keuze gemaakt wordt, hangt af van het aantal alternatieve handelingen dat gekozen zou kunnen worden. Dit wordt de complexiteit van de keuze genoemd. De relatie tussen het selecteren van een keuze en de complexiteit van een keuze kan worden samengevat met de Hick-Hyman wet. Deze wet gaat over de reactietijd bij het maken van een keuze. Deze wet stelt dat er een lineaire relatie bestaat tussen selectie en complexiteit. Het is efficiënter om gebruik te maken van weinig complexe besluiten in plaats van veel gemakkelijke besluiten. Dit wordt ook wel ‘decision complexity advantage’ genoemd

Snelheid en accuraatheid

Er is een positieve correlatie tussen reactietijd en de hoeveelheid fouten die mensen maken. Maar het komt ook vaak voor dat we sneller fouten maken als we erg snel verschillende handelingen proberen uit te voeren. Er is in dit geval sprake van een negatieve correlatie. Dit wordt ook wel de ‘speed-accuracy tradeoff’ genoemd. Als we geen fouten willen maken, moeten we langzamer werken. Veel bedieningssystemen en handelingen zijn gerelateerd aan een vorm van visuele feedback. Deze feedback laat zien wat de respons van het systeem is op de input die het bedieningssysteem binnenkrijgt. Sommige bedieningssystemen geven betere feedback dan andere bedieningssystemen. Feedback kan auditief, tactiel en visueel zijn. Een voorbeeld van een tactiel feedbacksysteem is een touch-screen. Een visuele vorm van feedback ontstaat wanneer bijvoorbeeld een lichtje gaat knipperen omdat de batterij leeg is.

Positioneren

Positioneren is vaak erg belangrijk bij de interactie tussen de mens en een machine. Een voorbeeld is dat het veranderen van de frequentie van de radio, zodat een  radiozender beluisterd kan worden. Een joystick en muis (‘devices’) hebben een soortgelijke functie. Beweging van een bediende entiteit wordt een ‘cursor’ genoemd. Deze cursor beweegt naar een ‘target’ toe.

Bewegingstijd

Een bedieningssysteem gaat samen met twee soorten bewegingen: beweging van de handen en voeten is nodig om het bedieningssysteem (bijvoorbeeld een afstandbediening) te bereiken en het systeem moet in één richting bewogen worden om het gewenste resultaat te krijgen. De tijd die nodig is om deze bewegingen uit te voeren, kan in formulevorm gezet worden. In dit verband maken we gebruik van de ‘Fitt’s Law’. De formule is: MT= a+b log2 (2A/W). A staat voor de amplitude van de beweging en W voor de breedte van de target. (2A/W) wordt ook wel ‘index of difficulty’ genoemd.

Kenmerken van apparaten

Er zijn vier soorten apparaten (‘devices’) waarmee richting een target bewogen kan worden.

1. ‘Direct position controls’: een voorbeeld hiervan is een touch-screen. De positie van de hand of vinger zorgt ervoor dat de cursor zich meteen meebeweegt.

2. ‘Indirect position controls’: een muis is een voorbeeld. Veranderingen in de positie van de hand zorgen ervoor dat er veranderingen optreden in de locatie van de cursor, maar niet op directe wijze zoals bij een touch-screen.

3. ‘Indirect velocity controls’: gebruik van een apparaat in een bepaalde richting leidt ertoe dat de cursor zich ook in die richting beweegt (‘velocity’). Denk in dit verband maar aan een joystick.

4. ‘Voice control’: een apparaat werkt door deze in te spreken.

Bruikbaarheid

Er zijn twee belangrijke variabelen die de bruikbaarheid van bedieningssystemen beïnvloeden: feedback van de cursor moet opvallend, zichtbaar en onmiddellijk zijn en prestatie wordt beïnvloed door ‘system gain’. ‘Gain’ kan beschreven worden aan de hand van de volgende ratio: G= (verandering in cursor)/(verandering van de positie van het bedieningssysteem). Uit onderzoek blijkt dat de ideale ‘gain’ ongeveer zicht tussen de 1.0 en 3.0 bevindt. De ideale waarde hangt voornamelijk af van de taak die het apparaat moet uitvoeren.

Systemen met een lage gain vergen vaak veel inspanning, terwijl systemen met een hoge gain vaak minder accuraat zijn. ‘Direct position controls’ (zoals een touch-screen) zijn vaak sneller, maar minder accuraat dan ‘indirecte position controls’ (zoals een muis).

Omgeving

Een apparaat heeft altijd een display die informatie over de cursor en target geeft. De grootte van de display beïnvloedt hoeveel beweging er van het apparaat nodig is om een target te bereiken. Bij apparaten met een hoge mate van gain is het efficiënter om een display groot te maken. Kleinere, meer precieze displays (of targets) gaan samen met een lagere mate van gain. Het uiterlijk van een display heeft ook invloed op de bruikbaarheid. Daarnaast speelt de omgeving ook een rol bij de bruikbaarheid van een apparaat. Hoe groot de omgeving is die je kunt gebruiken, heeft ook invloed op het vermogen om bepaalde apparaten te gebruiken. Een joystick is bijvoorbeeld handiger dan een muis in de cockpit van een vliegtuig. In een rijdende auto kun je bijvoorbeeld moeilijker de computer gebruiken.

Verbale input

Zelf verbale input kunnen geven zodat een apparaat hier gebruik van kan maken, kan erg handig zijn. Het vergt weinig inspanning en tijd om deze methode te gebruiken. Verbale input is vooral efficiënt wanneer meerdere taken tegelijkertijd uitgevoerd moeten worden. Wanneer de handen en ogen al gebruikt worden voor de ene taak (autorijden), dan kan iemand tegelijkertijd een apparaat instellen door deze in te spreken. Het inspreken van een nummer dat gebeld moet worden is een goed alternatief voor zelf de mobiele telefoon intoetsen tijdens het rijden. Er zijn echter ook vier nadelen aan verbale input verbonden.

1. Verwarring: woorden worden soms verschillend uitgesproken door verschillende mensen en dit kan voor verwarring zorgen bij het systeem.

2. Snelheidsbeperkingen: veel verbale herkenningssystemen vinden het lastig om de constant doorgaande stroom van woorden goed te verwerken. Dit zou kunnen betekenen dat systemen erg langzaam ingesproken moeten worden.

3. Stress en lawaai: een lawaaierige omgeving is storend, vooral als er veel overlap bestaat tussen de boodschap en het lawaai. Daarnaast verandert iemands stem als hij plotseling gestrest raakt. Denk bijvoorbeeld maar aan iemands stem tijdens een noodgeval.

4. Overeenkomstigheid: het gebruik van de stem als input is minder geschikt voor systemen die op beweging gebaseerd zijn dan voor andere apparaten.

Doorgaande bediening

Vaak gebruiken we apparaten waarbij sprake is van een doorgaande bewegende dynamische target. Denk bijvoorbeeld maar aan een auto. Daarnaast kan sprake zijn van tracking: de cursor gaat in tijd en ruimte samen met de target- input. De basiselementen van tracking zijn in een cyclus onder te brengen. Elk signaal in de cyclus wordt samengevat in tijdstermen; f(t). Deze elementen zullen voor het gemak besproken worden in de context van autorijden. De autogebruiker (‘human operator’) neemt een discrepantie of fout (‘error’) waar tussen hoe de auto functioneert en hoe de auto zou moeten functioneren. De errortijd wordt e(t) genoemd. De autogebruiker wil de error oplossen en maakt veranderingen, f(t), in het stuurgedrag of in het bedieningsapparaat. Dit wordt gedaan in de vorm van een rotatie, u(t), van het stuur van de auto. Dit wordt ook wel bedieningsoutput genoemd. De relatie tussen de kracht die wordt uitgeoefend op het stuur en de output van het stuur wordt ‘control dynamics’ genoemd. Dit zorgt ervoor dat de auto van richting veranderd. Dit wordt ook wel ‘system output’ of o(t) genoemd. De relatie tussen u(t) en o(t) wordt ‘system dynamics’ genoemd. Op een display wordt het symbool dat de input representeert de target genoemd. Het verschil tussen de input- en de outputsignalen is de error die al eerder is gesproken. Een goede chauffeur zorgt ervoor dat dat e(t) nul is. Daarnaast zijn er ‘command inputs’, ook wel ic (t) genoemd. Dit zijn veranderingen in de target die opgemerkt moeten worden. Als er een bocht aankomt, moet je niet meer recht door blijven rijden. Ook er zijn er ‘disturbance inputs’, ook wel id (t) genoemd. Dit zijn factoren die het autogedrag verstoren. Informatie op displays worden gebruikt om een corrigerende handeling uit te voeren als een error wordt opgemerkt.

Er is een verschil tussen ‘pursuit tracking displays’ en ‘compensatory tracking displays’. De eerste staat voor een onafhankelijke representatie van de beweging van zowel de cursor als de target. Bij de tweede vorm gaat het om de error in relatie tot een vast referentiepunt. Op het display is niet te zien of de error is ontstaan door een verandering in de systeemoutput of door de input.

Bedieningsvolgorde

De volgorde (‘order’) van een bedieningssysteem gaat over de vraag of een verandering in de positie van het bedieningssysteem leidt tot een verandering in de positie, snelheid van verandering (‘velocity’) of de snelheid (‘acceleration’) van de output van het systeem. Als je bijvoorbeeld een muis beweegt, dan zorgt dat voor een verandering in positie op het computerscherm. Het langer indrukken van een knopje kan ertoe leiden dat een verandering in het systeem vergroot wordt.

Stabiliteit

Soms probeert een chauffeur een fout op te lossen, maar dit lukt dan niet. Een dergelijke situatie wordt ook wel ‘closed-loop instability’ of ‘negative feedback instability’ genoemd. Dit verschijnsel ontstaat door drie factoren:

1. Er ontbreekt iets in de controlecyclus. Dit kan door het systeem zelf komen, maar ook door de reactie van de gebruiker.

2. Er is sprake van een hoge mate van gain. Dit kan betekenen dat het stuur bijvoorbeeld teveel wordt omgegooid.

3. Het kan voorkomen dat de gebruiker de fout te snel wil corrigeren.

15: INTERACTIE TUSSEN MENS EN COMPUTER

Computers

De interactie tussen mens en computer (‘human-computer interaction’ à HCI) wordt beïnvloed door bijvoorbeeld vermoeidheid, stress, werkbelasting en angst. Computers zijn niet altijd even goed ontworpen en dit leidt tot allerlei negatieve gevolgen, gebruikers maken bijvoorbeeld meer fouten als de computer niet goed ontworpen is. Human factors specialisten proberen te werken aan het gemak, de efficiëntie en de veiligheid van de computersoftware.

De softwareontwerp cyclus: begrijp, ontwerp en evalueer

Het ontwerpen van software gaat door middel van de volgende stappen: het analyseren van mogelijke gebruikers zodat behoeften van gebruikers begrepen kunnen worden, het gebruik van richtlijnen om software te ontwerpen en al in een vroeg stadium de bruikbaarheid evalueren van het ontwerp. Bij het begrijpen van de behoeften van de gebruikers, komt het begrip ‘functionality’ om de hoek kijken. Deze term wordt gebruikt om het aantal dingen (en de complexiteit van die dingen) te beschrijven die het systeem uit kan voeren. Tegenwoordig hebben systemen steeds meer functies (‘creeping featurism’). Dit kan een nadeel zijn, omdat systemen dan complexer worden en er (te) veel keuzemogelijkheden zijn. Er moet bij het begrijpen van het systeem rekening gehouden worden met de capaciteiten van de gebruiker, maar ook de werking van een systeem. De interactie tussen beide is juist erg interessant. Ingewikkelde software kan vaak niet meteen gebruikt worden en de gebruiker moet dan ook z’n tijd nemen om de software te begrijpen. Het aantal functies van een systeem en het gemak waarmee het systeem gebruikt kan worden, hangen af van drie factoren:

1. Hoe vaak een taak uitgevoerd wordt door de software te gebruiken.

2. Het verplicht gebruiken van de software (‘mandatory’) of vrijwillig gebruik maken van de software (‘discretionary’).

3. Het kennisniveau van de gebruiker.

Gebruikers van software

Shneiderman maakt onderscheid tussen drie soorten gebruikers:

1. ‘Novice users’: deze mensen weten wat de taak inhoudt, maar weten niet hoe het systeem werkt. Systemen die voor deze gebruikers ontworpen worden, moeten makkelijk te leren zijn en weinig beroep doen op het geheugen.

2. 'Knowledgeable intermittent users’: deze gebruikers weten wat de taak inhoudt, maar omdat ze taak zelden uitvoeren, kunnen ze zich niet herinneren hoe ze hun doelen moeten bereiken. Voor deze gebruikers is het belangrijk dat systemen niet onnodig veel beroep doen op het geheugen.

3. ‘Expert frequent users’: dit zijn gebruikers die veel kennis over taken en doelen hebben en weten hoe ze deze doelen moeten bereiken. Mensen die tot deze categorie behoren, hebben niet per definitie iets aan systemen die gemakkelijk in gebruik zijn, omdat ze toch al weten hoe ze systemen moeten gebruiken.

Doelen en intenties

Er zijn verschillende theorieën en modellen over hoe systemen het beste ontworpen kunnen worden. De theorie van Norman is vaak gebruikt. Hij spreekt over de ‘seven stages of action’. Volgens zijn theorie begint een gebruiker eerst met het opstellen van doelen en moet de gebruiker daarna begrijpen wat hij moet doen om de doelen te bereiken en hoe dit moet gebeuren.

Deze stappen vormen een soort ‘brug van uitvoering’: dit is de discrepantie tussen de intenties van de gebruiker en de handelingen die de software uit kan voeren. Vervolgens evalueert de gebruiker of de doelen zijn bereikt. Zo ja, in welke mate zijn de doelen dan bereikt? Deze stappen vormen een andere brug: ‘de brug van evaluatie’. Dit is de discrepantie tussen de verwachtingen van de gebruiker en de toestand van het systeem. Nadat de handelingen uitgevoerd zijn, moeten gebruikers de systeemgebeurtenissen vergelijken met hun eigen doelen en intenties.

Het GOMS-model

Een model dat zich ook richt op doelen en handelingen, is het ‘goals, operators, methods, and selection rules’ (GOMS)-model. Net zoals bij de theorie van Norman wordt uitgegaan van de twee genoemde bruggen. Het model van Norman is vooral beschrijvend van aard en kan niet goed voorspellen hoe gebruikers zullen reageren op alternatieve ontwerpen. Het GOMS-model geeft een uitgebreide beschrijving van de gebruikerstaken en kan gebruikt worden om specifieke voorspellingen te doen over hoe gebruikers zullen reageren op een systeem. Het model gaat ervan uit dat gebruikers doelen formuleren (‘ik moet een e-mail schrijven’), maar ook subdoelen maken (‘ik moet eerst inloggen’). Gebruikers zouden (sub)doelen bereiken aan de hand van verschillende methoden en selectieregels. Er zijn verschillende methoden om hetzelfde (sub)doel te bereiken. Printen kun je bijvoorbeeld doen door eerst iets op te slaan en daarna op het printicoon te klikken. Je kunt echter ook naar ‘File’ gaan en daarna op ‘Print’ klikken. Het GOMS-model wordt vaak gebruikt door ontwerpers. Ontwerpers doen vaak het volgende:

1. Ze stellen doelen en subdoelen van gebruikers vast.

2. Ze stellen alle methoden vast waarmee de doelen bereikt kunnen worden.

3. Ze schrijven selectieregels. Dit houdt in dat ze noteren in welke situatie elke methode gebruikt zou moeten worden.

Ontwerpen die mentale modellen ondersteunen

Een effectief model is een model dat compleet en accuraat is en gebruikt kan worden voor bepaalde taken en subtaken. Een goed mentaal model kan de kans op fouten verkleinen en prestaties verbeteren. Een conceptueel model is een referentiekader die de functionaliteit van het systeem representeert. Dat we stukken tekst kunnen knippen en plakken is hier een voorbeeld van. Mayhew stelt dat een conceptueel model op verschillende manieren duidelijk gemaakt kan worden aan de gebruiker:

1. Onzichtbare delen en processen zichtbaar maken voor de gebruiker. Je kunt iemand bijvoorbeeld leren om op een icoontje te klikken om bestanden naar de prullenbak te verplaatsen.

2. Het geven van feedback. Het systeem kan feedback geven aan de gebruiker. Een voorbeeld is dat tijdens het laden van een programma het woord ‘loading’ op het scherm te zien is.

3. Het opbouwen van consistentie. Mensen slaan informatie vaak op volgens bepaalde patronen en regels. Als weinig patronen en regels nodig zijn om software te gebruiken, dan zal dat leiden tot een simpel, maar sterk conceptueel model van het systeem.

4. De functionaliteit van het systeem beschrijven aan de hand van een metafoor. In het Engels wordt bijvoorbeeld gezegd dat er op het internet ‘chatrooms’ zijn waar mensen ‘naartoe’ kunnen gaan om te ‘praten’. In principe zijn er natuurlijk geen kamers waar je naartoe kunt gaan. Daarnaast is typen natuurlijk niet hetzelfde als praten, maar toch wordt dit metafoor vaak gebruikt.

Richtlijnen voor ontwerp

Nielson stelt dat bruikbaarheidrichtlijnen gebruikt kunnen worden om te voorspellen welke moeilijkheden gebruikers zullen ervaren. Volgens hem zijn een aantal ontwerpprincipes erg belangrijk om problemen te voorkomen:

1. Een match tussen het systeem en de buitenwereld. Dit betekent dat bijvoorbeeld gebruik gemaakt kan worden van de taal van de gebruiker bij het ontwerpen van het systeem.

2. Consistentie en normen: hetzelfde ding zou in het hele systeem op dezelfde manier herkend moeten worden. Als je een venster op je scherm ziet verschijnen waarbij je links ‘ok’ en rechts ‘annuleren’ kunt kiezen, dan moeten die plaatsen bij het volgende venster niet ineens verwisseld zijn.

3. Zichtbaarheid van de status van het systeem. De gebruiker moet geïnformeerd blijven worden over wat de computer allemaal doet. De computer moet dus steeds feedback geven.

4. Vrijheid en controle van de gebruiker: de gebruiker moet iets kunnen annuleren als hij of zij dat wil.

5. Foutpreventie, herkenning en verbetering: fouten zouden moeten worden vermeden, maar als een fout dan toch voorkomt, dan moet een gebruiker de fout ongedaan kunnen maken. ‘Error-tolerante systemen’ zijn systemen die erop ingesteld zijn dat fouten kunnen ontstaan. Deze systemen kunnen fouten ongedaan maken, de gebruiker ‘vragen’ of wordt begrepen wat een handeling inhoudt en feedback geven aan de gebruiker over de fout. Deze feedback zorgt ervoor dat een gebruiker snapt dat hij een fout heeft gemaakt, de oorzaak van de fout kan analyseren en kan bepalen wat gedaan moet worden om de fout ongedaan te maken.

6. Geheugen: een systeem zou gebruikt moeten worden op basis van perceptie met de ogen en niet op basis van opgeslagen kennis in het hoofd.

7. Flexibiliteit en efficiëntie van gebruik: mensen zouden in een korte tijd moeten kunnen vinden waar ze naar op zoek zijn. De gebruiker moet ook de mogelijkheid hebben om vaak uitgevoerde computerhandelingen sneller uit te voeren.

8. Simpliciteit en integriteit: informatie moet logisch georganiseerd zijn. Iconen en symbolen moeten makkelijk interpreteerbaar zijn.

Dialoog

Aangezien computers informatie kunnen verwerken, heeft de mens een dialoog met de computer: informatie wordt heen en weer gegeven en ontvangen. Aangezien computers geen spraak kunnen produceren, kan het dialoog tussen mens en computer op de volgende manieren plaatsvinden:

1. Menu’s, zodat gebruikers zien uit welke items ze kunnen kiezen. Het gebruik van bekende principes (zoals ‘File’ en ‘Edit’) is hierbij handig. De categorieën in de menu’s moeten duidelijk onderscheidbaar en logisch zijn.

2. Formulieren die ingevuld moeten worden. Gebruikers kunnen letters of cijfers invullen in zogenaamde velden (‘fields’). Denk bijvoorbeeld aan het invullen van je naam en land wanneer je een nieuw programma instelt op je computer.

3. Vraag/antwoord: de computer stelt een vraag door middel van een venster en de gebruiker typt een antwoord. Vier zaken zijn hierbij van belang: het gebruik van visuele signalen en ruimte, zodat de gebruiker onderscheid kan maken tussen instructies, adviezen en vragen. Daarnaast moeten de vragen duidelijk zijn en in gemakkelijke taal gesteld worden. Het systeem moet ten derde flexibele navigatie bieden. Tot slot moeten de type eisen geminimaliseerd worden.

4. Bevelen: de gebruiker typt bevelen in door middel van specifieke syntax.

5. Functie-steutels (‘function keys’): bevelen worden gegeven door bepaalde sneltoetsen in te drukken. Er is dus geen invoer nodig, zoals bij de vorige categorie. De keuze voor sneltoetsen moet goed doordacht zijn. Sneltoetsen die een grote invloed hebben op het functioneren van het systeem, moeten logisch gekozen worden.

6. Directe manipulatie: gebruikers werken op directe wijze met zichtbare objecten. Een voorbeeld is het gebruik van de muis om bijvoorbeeld een bestand naar de prullenbak te verplaatsen.

7. Beperkte natuurlijke taal: computers begrijpen een beperkt aantal gesproken boodschappen.

Hulp

Wanneer mensen net aan het leren zijn om met de computer te werken, hebben ze hierbij hulp nodig. Deze hulp kan geboden worden aan de hand van softwarehandleidingen, maar ook aan de hand van online hulp. Het probleem met softwarehandleidingen is wel dat mensen de handleidingen vaak niet lezen voordat ze met de software aan de gang gaan. Mensen gaan de handleiding er pas bij pakken als ze problemen hebben. Online hulpsystemen zijn vaak handig om te gebruiken. Informatie kan gemakkelijk gevonden worden en is contextgevoelig. Daarnaast kan hulpinformatie elektronisch ge-update worden.

Evaluatie

‘Heuristic evaluation’ gaat over het evalueren van een potentieel software-ontwerp op basis van vuistregels en principes. Deze evaluatie kan erg effectief zijn en is goedkoper en minder tijdrovend dan een ‘usability test’. Bij heuristische evaluatie worden eerst ontwerpprincipes vastgesteld die belangrijk zijn voor het ontwerp. De volgende stap is om deze principes toe te passen op het product of systeem. Bij ‘usability tests’ is het zo dat gebruikers van een systeem in een normale omgeving moeten werken met het systeem. Ze moeten dan dus taken uitvoeren aan de hand van het systeem. De moeilijkheden die ze hierbij hebben, worden geanalyseerd door de ontwerpers, zodat het ontwerp van de software hierop aangepast kan worden. Voor deze testen zijn prototypen (voorbeeldontwerpen) nodig. Storyboards zijn grafische weergaven van het uiterlijk van een systeem. Het is de bedoeling dat deze weergave zo veel mogelijk lijkt op het uiteindelijke ontwerp, want anders zijn de ervaringen van de gebruikers niet bruikbaar. Na afloop van de usability test moeten ontwerpers duidelijk beschrijven wat ze bij de gebruikers hebben gezien en waarom ze denken dat dit gedrag geuit is door de gebruikers.

Deze methode is erg bruikbaar bij het ontwerp van een systeem, omdat meteen gezien kan worden hoe mensen in het dagelijks leven met het ontwerp omgaan en  wat voor moeilijkheden ze hierbij ervaren.

Informatietechnologie

Veel computerdocumenten kunnen informatie aan elkaar linken. Dit wordt ook wel ‘hypertext’ genoemd. Een voorbeeld is dat woorden in een tekst gemarkeerd zijn en dat de gebruiker op het woord kan klikken om extra informatie te lezen. Soms wordt informatie uit videoclips, audio-bestanden en tekst ook met elkaar gelinkt. Er wordt dan dus gebruik gemaakt van multimedia. In dat geval is er sprake van ‘hypermedia’. Het internet maakt veel gebruik van hypermedia.

Toegang tot de database

We proberen met computers toegang te krijgen tot complexe databases. Er zijn vier verschillende situaties mogelijk waarbij de gebruiker een database kan gebruiken:

1. De gebruiker weet precies welke informatie gevonden moet worden.

2. De gebruiker kent wat algemene kenmerken van het item dat gevonden moet worden, maar kan het item alleen identificeren als hij of zij het item ziet.

3. De gebruiker wil weten wat er allemaal te vinden is in een database over een specifiek onderwerp. De gebruiker gaat gewoon de database in om te zoeken, maar heeft van te voren geen verwachtingen over welke items te vinden zullen zijn in de database.

4. De gebruiker wil alleen de algemene structuur van de database begrijpen.

13: STRESS EN WERKBELASTING

Stressoren

Stressoren kunnen stress veroorzaken. Voorbeelden van stressoren zijn lawaai, hitte, maar ook angst, vermoeidheid, frustratie en woede. Stressoren leiden tot vier gevolgen:

1. Ze zorgen voor een psychologische ervaring.

2. Ze leiden tot een verandering in het lichaam.

3. Ze hebben invloed op de informatieverwerking. Vaak wordt daardoor minder goed gepresteerd.

4. Ze kunnen ook op lange termijn negatieve gevolgen hebben voor de gezondheid.

De genoemde effecten kunnen zowel direct als indirect zijn. Directe effecten beïnvloeden de kwaliteit of de accuraatheid van de informatie die ontvangen wordt. Veel directe stressoren worden gecategoriseerd als omgevingssstressoren (‘environmental stressors’). Een voorbeeld is lawaai. Stressoren zijn indirect als hun effecten worden gemedieerd door alertheid (‘arousal’). Denk in dit verband maar aan angst.

Omgevingsstressoren

Omgevingsstressoren kunnen betrekking hebben op belichting of lawaai. Bij zowel belichting als lawaai is het niveau (‘level’) belangrijk. Deze bepaalt of prestaties achteruit gaan. Te lage of te hoge niveaus van licht en lawaai hebben een slechtere invloed op prestatie dan gemiddelde niveaus. Daarnaast kunnen belichting en lawaai op twee manieren invloed hebben: ze kunnen de taakuitvoering belemmeren, maar ze kunnen ook gezondheidsproblemen met zich meebrengen. Stress kan ontstaan wanneer iemand continu moet bewegen. In dit deel wordt stilgestaan bij de effecten van ‘cyclic motion’, wat ook  wel vibratie genoemd wordt.

Vibratie

Als er sprake is van veel vibratie, bijvoorbeeld als iemand constant een zaag moet gebruiken, dan heeft kan dit invloed hebben op een specifieke ledemaat, maar ook op het hele lichaam. Daarnaast heeft een hoge mate van vibratie een negatief effect op de precisie waarmee iemand bijvoorbeeld een zaag gebruikt. De gevaren voor specifieke ledematen zijn duidelijk, maar het is nog niet helemaal duidelijk hoe een hoge mate van vibratie invloed heeft op de gehele lichamelijke gezondheid. Wel blijkt dat een hoge mate van vibratie vaak leidt tot een vermindering in prestatie. Extreme kou en hitte leiden tot verminderde prestaties en gezondheidsproblemen. Er kan een zogenaamde comfortzone ingesteld worden, waarbij de temperatuur en vochtigheid een bepaalde waarde aannemen in een gebied. Werken in dat gebied is het meest productief. Waarden die boven de comfortzone uitkomen, leiden tot hittestress, terwijl waarden onder de comfortzone leiden tot stress door de kou. De negatieve effecten van extreme hitte zijn herhaaldelijk aangetoond. Hitte heeft een indirecte invloed op stress, want door de hitte wordt het proces van informatieverwerking minder goed. Extreme kou kan lange termijn gevolgen hebben voor de lichamelijke gezondheid, terwijl de effecten van extreme hitte op lange termijn nog niet duidelijk zijn. Tot slot is ventilatie erg belangrijk in de werkomgeving. Het gebrek aan zuurstof (‘anoxie’) heeft negatieve gevolgen voor perceptuele, motorische en cognitieve prestaties.

Psychologische stressoren

De hiervoor besproken omgevingsstressoren kunnen gemeten worden. Lawaai kan bijvoorbeeld gemeten worden met een decibelmeter. Psychologische stressoren hebben te maken met stressoren die ontstaan door bijvoorbeeld ervaren dreiging. Het gaat dus om persoonlijke interpretatie van de situatie. Het is moeilijk om te meten wat iemand als een dreiging ervaart. Daarnaast is de hoeveelheid stress die iemand ervaart gerelateerd aan hoe hij of zij de situatie interpreteert (‘cognitive appraisal’). Er zijn individuele verschillen in hoe mensen situaties interpreteren. Het kan voorkomen dat mensen risico’s en gevaren niet opmerken, maar mensen kunnen ook het gevoel hebben dat ze gemakkelijk met een gevaar om kunnen gaan. Het komt ook voor dat ze daarin te veel vertrouwen hebben in hun eigen capaciteiten (‘overconfident’). Als mensen het gevoel hebben dat ze controle over situaties hebben, dan zullen ze minder snel stress ervaren dan wanneer ze het gevoel hebben dat anderen hun situatie bepalen. Ethische kwesties spelen een rol bij onderzoek naar psychologische stress. Het is ethisch gezien onacceptabel om experimenten uit te voeren waarbij mensen psychologische problemen en stress zullen ervaren. Toch kan vaak wel voorspeld worden hoe mensen zullen reageren op psychologische stress. Stressvolle situaties die samengaan met angst en gevaar leiden tot lichamelijke alertheid (‘physiological arousal’). Dit kan gemeten worden door op hartslag en hormonale uitscheiding te letten. Er is een omgekeerde U-relatie gevonden wat betreft prestatie. Dit betekent dat prestatie eerst stijgt door de alertheid en tot een piek komt (‘optimum level of arousal’à OLA) en dat prestatie daarna steeds verder daalt naarmate de stressgerelateerde alertheid toeneemt. Dit wordt ook wel de Yerkes-Dodson wet genoemd. Het gebrek van prestatie boven de OLA komt door ‘overarousal’.

Stress en cognitie

Perceptuele of aandachtsgerelateerde vernauwing (‘narrowing/ tunneling’) ontstaat wanneer mensen zich alleen maar gaan concentreren op één ding en andere informatiebronnen gaan negeren. Deze neiging komt vooral voor wanneer mensen het gevoel hebben dat er gevaar of dreiging bestaat. Toch kan deze strategie nadelig zijn als mensen op meerdere informatiebronnen moeten letten in een gevaarlijke situatie. In stresssituaties is vaak sprake van cognitieve vernauwing (‘cognitive tunneling’). Dit betekent dat mensen alleen maar één oorzaak of hypothese kunnen bedenken over wat er aan de hand is. Mensen worden namelijk minder creatief als ze stress ervaren. Dit komt doordat mensen hun werkgeheugen in mindere mate gebruiken tijdens stress (‘work memory loss’). Stress heeft geen negatief effect op het lange termijn geheugen. Daarnaast zijn er strategieveranderingen (‘strategic shifts’) tijdens stress. Mensen vinden bijvoorbeeld dat ze meteen iets moeten doen. Het nadeel is dat een snelle reactie kan leiden tot een minder goed resultaat (‘speed-accuracy trade-off’). Psychologische stress kan verminderd of vermeden worden door rekening te houden met het ontwerp van displays of bedieningssystemen, zodat de situatie beter ingeschat kan worden. Mensen kunnen ook getraind worden in het opmerken van een gevaarlijke situatie. Bij ‘emergency stress management’ leren mensen bijvoorbeeld goed te ademen tijdens stress en leren ze ook om niet meteen te reageren als er iets negatiefs gebeurt, maar langer na te denken over hun reactie (behalve als het echt niet anders kan).

Persoonlijke stress

Persoonlijke stress, bijvoorbeeld door een sterftegeval in de familie, kan zich uiten in verminderde prestatie op de werkvloer. Dit kan komen door een gebrek aan aandacht voor werktaken (‘lack of attention’), maar ook door doordat mensen afgeleid zijn (‘distraction’) en nadenken over de oorzaken van de stress die ze ervaren. Cooper en Cartwright stellen dat er drie manieren zijn om met deze stress om te gaan op de werkvloer:

1. Zorg ervoor dat bronnen van stress binnen het bedrijf verminderd of verwijderd worden. Deze strategie wordt vaak geprefereerd boven de volgende twee.

2. Gebruik stressmanagementprogramma’s zodat werknemers strategieën aangeleerd krijgen om met stress om te gaan.

3. Zorg ervoor dat individuen behandeld kunnen worden door professionelen.

Werkbelasting en overbelasting

Stress kan ontstaan wanneer mensen te veel moeten doen in een te korte tijd. Werkbelasting kan beschreven worden in termen van een ratio die gebaseerd is op de tijd die nodig is om taken uit te voeren en de tijd die beschikbaar is (TR/TA). Er kan een tijdslijn (‘time line’) gemaakt worden waarin de taken verwerkt zijn en waarin staat hoe lang het duurt om de taken uit te voeren. Het berekenen van TR/TA kan ons vertellen hoeveel werkbelasting iemand ervaart, maar ook voorspellen hoe prestaties zullen lijden onder overbelasting. Er zijn twee gebieden in werkbelasting te onderscheiden: overbelasting en ‘spare capacity region’ (de overgebleven capaciteit nadat de taken zijn uitgevoerd). Het maken van een tijdslijn kan lastig zijn door de onderstaande vier factoren:

1. Soms is het lastig om de taaktijden vast te stellen.

2. Planning en het op volgorde zetten van taken is ook niet altijd gemakkelijk.

3. Daarnaast moet ook uitgezocht worden in welke mate inspanning nodig is voor taken en wat er geautomatiseerd is aan de desbetreffende taken.

4. Het gebruik van meerdere cognitieve bronnen: twee visuele taken leiden sneller tot overbelasting dan de combinatie van één visuele en één auditieve taak.

Gevolgen van overbelasting en oplossingen

Overbelasting zorgt ervoor dat de prestaties nadelig beïnvloed worden en dit kan zich uiten op verschillende manieren. Mensen kunnen bijvoorbeeld erg selectief worden bij het analyseren van input, minder precies worden in hun prestaties of aan cognitieve vernauwing doen. Overbelasting bij mensen kan verminderd worden door systemen te automatiseren. Daarnaast kan gelet worden op het ontwerp van displays die voor taken worden gebruikt: ze moeten goed interpreteerbaar, duidelijk en beschikbaar zijn. Daarnaast kunnen vaardigheden aangeleerd worden om beter om te gaan met taken (‘task management skills’).

Het meten van overbelasting

Het meten van overbelasting op basis van alleen een tijdslijn heeft z’n beperkingen. We weten bijvoorbeeld dat veel taken wel veel tijd in beslag nemen, maar dat ze niet per definitie veel cognitieve inspanning vereisen. Onderzoekers meten daarom het beroep dat taken doen op cognitieve vermogens. Er zijn verschillende manieren om dit te doen. Hieronder wordt ingegaan op vijf methoden.

Primaire taakmetingen

Primaire taakmetingen zijn metingen van systeemprestatie die horen bij een taak. Bij een pinautomaat kan bijvoorbeeld gemeten worden wat de snelheid en precisie is waarmee een gebruiker geld kan pinnen.

De primaire taakmeting is niet per definitie een meetinstrument om de werkbelasting te meten, maar vaak wordt de primaire taakmeting wel beïnvloed door de mentale werkbelasting.

Secundaire taakmetingen

Prestatie op een secundaire of concurrerende taak kan gebruikt worden als methode om reservecapaciteit te meten. De aanname is dat prestatie van de primaire taak een bepaalde cognitieve inspanning vereist. De secundaire taak zal uitgevoerd worden aan de hand van de reservecapaciteit. Deze methode om werkbelasting te meten is handig, omdat de methode een hoge validiteit heeft. De tweede taak is vaak wel kunstmatig.

Lichamelijke metingen

Mentale werkbelasting kan goed onderzocht worden door de variatie in hartslag te meten. Daarnaast kan ook gemeten worden hoe vaak mensen met hun ogen knipperen. Het gebruik van EEG komt ook voor.

Subjectieve metingen

Soms worden werknemers gevraagd aan te geven hoe belastend ze hun werk vinden. Wel moet rekening gehouden worden met het feit dat de ervaringen van mensen subjectief zijn en niet altijd overeenkomen met hun prestatie(s).

 Werkbelasting dissociaties

Het is belangrijk om werkbelasting op meerdere manieren te meten, omdat uit het ene meetinstrument kan blijken dat ze een lagere werkbelasting hebben, terwijl mensen zelf aangeven dat het werk erg belastend voor hun is.

Slaapgebrek en vermoeidheid

Een hoge mentale werkbelasting kan leiden tot vermoeidheid (‘fatigue’) en een verminderde prestatie. Het is ook moeilijker om je aandacht bij een taak te houden als je vermoeid bent. Vermoeidheid ontstaat niet alleen wanneer mensen een langere tijd te veel moeten doen, maar ook wanneer mensen langere tijd erg weinig doen.

Waakzaamheid (‘vigilance’) en te weinig alertheid (‘underarousal’)

Uit onderzoek blijkt dat mensen hun aandacht niet lang kunnen vasthouden bij waakzaamheidstaken als ze zich in omgevingen bevinden waarin hun alertheid te weinig gestimuleerd wordt. Dit leidt tot vermoeidheid en dus ook tot verminderde waakzaamheid. Bepaalde kenmerken van de omgeving kunnen dus leiden tot een verminderde prestatie bij het opmerken van signalen of belangrijke gebeurtenissen. Deze kenmerken zijn:

1. Tijd: hoe langer iemand waakzaam moet blijven, hoe groter de kans is dat fouten gemaakt zullen worden.

2. Opvallendheid van gebeurtenissen (‘event salience’): felle, luide en duidelijke gebeurtenissen worden gemakkelijk opgemerkt. Gebeurtenissen die niet in het oog springen zijn lastiger op te merken.

3. De hoeveelheid signalen (‘signal rate’): als signalen weinig voorkomen, worden ze minder makkelijk opgemerkt. Dit komt omdat mensen dan niet verwachten dat signalen voor zullen komen.

   Wanneer gebeurtenissen dus zelden voorkomen, gaat dit ten koste van de alertheid.

4. Alertheidsniveau (‘arousal level’): bij waakzaamheidsituaties is er vaak weinig activiteit om het informatieverwerkingsysteem alert te houden.

Oplossingen

Waakzaamheid kan gestimuleerd worden door mensen regelmatig rustpauzes te geven en signalen zo opvallend mogelijk te maken. Dit is niet altijd gemakkelijk, maar er zijn ‘signal enhancement’ technieken die hiervoor gebruikt kunnen worden. Daarnaast is het mogelijk om beloningen aan mensen te geven wanneer ze signalen opmerken. Dit stimuleert hun om op signalen te letten. Ook moet ervoor gezorgd worden dat de alertheid van mensen hoog blijft. Dit kan gedaan worden door pauzes in te lassen of mensen koffie te laten drinken.

Slaapgebrek

Slaapgebrek leidt vaak tot vermoeidheid. Er is sprake van slaapgebrek wanneer mensen minder dan negen of zeven uur per dag slapen. Sommige mensen hebben meer slaap nodig dan andere mensen. Daarnaast wordt het dagritme (‘circadian rhythm’) verstoord door slaapgebrek. Slaapgebrek is een grote stressor die een negatieve invloed heeft op veiligheid en productiviteit. Mensen die de hele nacht niet slapen, omdat ze bijvoorbeeld voor een toets leren, presteren de volgende dag niet optimaal. Vooral taken waar de ogen veel voor gebruikt moeten worden, kunnen dan niet goed uitgevoerd worden. Daarnaast heeft de hele nacht niet slapen een negatieve invloed op besluitvorming, creativiteit en het leren van nieuwe informatie. Een hele nacht niet slapen zorgt er daarnaast voor dat mensen minder goed presteren op ‘long-duration missions’. Dit zijn perioden van werkgerelateerde activiteit die niet thuis plaatsvinden en meer dan een dag duren. Drie variabelen zijn gecorreleerd met lichaamstemperatuur: slaperigheid, slaapduur en prestatie. Slaperigheid kan gemeten worden door de ‘sleep latency test’. Deze test meet hoe lang het duurt voordat iemand in slaap valt in donkere kamer. Slaapduur gaat over hoe lang we kunnen slapen. Prestatie hangt ook samen met lichaamstemperatuur. In de ochtend maken mensen bijvoorbeeld vaker fouten, omdat de lichaamstemperatuur dan het laagst is.

Desynchronisatie

Verstoring van het dagelijkse, lichamelijke ritme wordt ‘desynchronization’ genoemd. Iemand probeert dan alsnog actief te zijn, terwijl het lichaam daar op dat moment niet op ingesteld is. Dit kan bijvoorbeeld aan de hand zijn bij een jetlag. Het kan zo zijn dat het drie tot vijf dagen duurt voordat mensen zich lichamelijk aanpassen aan een nieuwe tijdzone. Een jetlag kan vermeden worden door bijvoorbeeld jezelf bloot te stellen aan fel licht voordat je de reis gaat maken. In fabrieken wordt vaak 24 uur per dag gewerkt. Om het lichamelijke ritme en het slaappatroon van werknemers zo min mogelijk te verstoren, kan ervoor gekozen worden om werknemers op vaste momenten te laten werken, zodat hun lichaam zich daarop kan instellen. Vaak heeft deze methode geen effect, tenzij de werknemer kan zien hoe de dag naar de nacht overgaat of omgekeerd. Dit kan bijvoorbeeld door de werknemer bloot te stellen aan zonlicht. Het is ook mogelijk om mensen de ene dag in de morgen en de andere dag in de avond te laten werken. Het probleem is dat het menselijk lichaam zich daar niet op kan instellen. De meest effectieve strategie is dat mensen af en toe van werktijden veranderen, maar niet dag na dag. Er moet dan nog wel gewend worden aan de eerste dag of nacht waarbij volgens de nieuwe werktijden gewerkt moet worden.

Oplossingen

Slaapgebrek kan tegengegaan worden door:

1. Meer te gaan slapen: zelfs drie uur per nacht slapen is beter dan helemaal niet slapen.

2. Af en toe een dutje te doen. Uit onderzoek blijkt dat mensen beter presteren nadat ze een dutje gedaan hebben. Een nadeel kan wel zijn dat ‘sleep intertia’ ontstaat. Dit is de neiging van de hersenen om de eerste tien minuten na het wakker worden, niet optimaal te presteren.

3. Het gebruik van zogenaamde ‘sleep credits’. Dit betekent dat mensen ervoor kunnen kiezen om extra lang te gaan slapen, omdat ze weten dat er een periode van slaapgebrek aan zit te komen.

18: SELECTIE EN TRAINING

Maximale prestatie

Het maximale uit menselijke prestaties halen, is mogelijk door te letten op drie dingen: het design, de selectie en training. In de voorgaande delen is uitvoerig gesproken over het design van systemen en in dit deel zal gefocust worden op selectie en training. Selectie gaat over het kiezen van de juiste persoon voor een taak. Bij selectie gaat het over voorspellingen maken (‘prediction’). Door middel van testen wordt uitgezocht of iemand geschikt is voor een bepaalde functie. Deze voorspelling wordt gebaseerd op capaciteiten en persoonlijkheidstrekken. Training gaat over het (aan)leren van kennis zodat mensen goed kunnen functioneren. Naast selectie en training, zal in dit hoofdstuk ook stilgestaan worden prestatiesteun. Bij prestatiesteun (‘performance support’) gaat het om het gebruik van traininghulpmiddelen op het moment dat een taak uitgevoerd wordt.

Personeelsselectie

Het selecteren van geschikte werknemers kan aan de hand van interviews, het bekijken van cv’s, het uitvoeren van testen en het bekijken van referenties. De slechtste methoden blijken interviews en referenties te zijn. Selectie kan gezien worden in termen van de signaaldetectie theorie. Er zijn vier mogelijkheden te onderscheiden: allereerst een hit: de geschikte kandidaat wordt ook echt aangenomen, ten tweede een miss: een geschikte kandidaat wordt niet aangenomen, ten derde foutief alarm: een ongeschikt persoon wordt aangenomen en tot slot een correcte afwijzing: een ongeschikte kandidaat wordt niet aangenomen. Het idee is dat de hits gemaximaliseerd moeten worden, terwijl het aantal foutieve alarmen zo veel mogelijk geminimaliseerd moet worden. Werkgevers zouden selectiemethoden moeten gebruiken die eerlijk en valide zijn. De selectiemethoden die ze gebruiken moeten ook echt op directe wijze gerelateerd zijn aan de vaardigheden en capaciteiten die nodig zijn voor een baan.

Validiteit

Eerst moet een baananalyse (‘job analysis’) uiteengezet worden, zodat duidelijk wordt aan welke eisen een potentiële werknemer moet voldoen. De baananalyse bestaat onder andere uit de taken die uitgevoerd moeten worden en de omgevingen waarin deze taken uitgevoerd moeten worden. Ook bestaat een baananalyse uit de vaardigheden, kennis en capaciteiten die nodig zijn om de taken zo goed mogelijk uit te voeren. Werkgevers moeten onderscheid maken tussen vaardigheden die noodzakelijk zijn en vaardigheden die gewenst (maar niet noodzakelijk) zijn om aangenomen te worden. Werknemers gaan daarna op zoek naar sollicitanten die over deze vaardigheden beschikken. Een personeelsselectiemethode die gecorreleerd is met werkprestatie heeft ‘criterion-related validity’. Dit betekent dat mensen met een hoge score op de test waarschijnlijk ook goed zullen zijn in hun toekomstige baan. De werkgever moet een grensscore vaststellen die staat voor een hoge score.

Selectietesten

De meeste selectietesten meten: cognitieve vermogens, lichamelijke vermogens en psychomotorische vaardigheden, persoonlijkheid of kennis over de baan. Daarnaast zijn er nog gestructureerde interviews als selectiemethode. Het meten van cognitieve vermogens is gebruikelijk bij sollicitanten. Zo wordt gekeken hoe het zit met hun informatieverwerkingsvaardigheden.

Vaak wordt er bij cognitieve vaardigheden gelet op perceptuele, rekenkundige, analytische, geheugengerelateerde en ruimtelijke vermogens. Uit onderzoek blijkt dat het meten van cognitieve vermogens goed kan voorspellen hoe iemand zal presteren als hij aangenomen wordt. Voor ingewikkelde banen hebben meetinstrumenten die intelligentieniveau meten een grote voorspellende waarde.

Testen die verbale en numerieke vaardigheden voorspellen zijn beter voor complexe banen en testen die motorische coördinatie meten, zijn betere voorspellers voor banen met weinig complexiteit. Ook zijn er banen waarbij lichamelijke inspanning van belang is. Het is voor deze banen aan te raden om selectiemethoden te gebruiken die lichamelijke en psychomotorische vaardigheden meten. Meetinstrumenten die persoonlijkheidstrekken meten, zijn erg populair geworden.

Er worden in de praktijk twee soorten persoonlijkheidstesten gebruikt. Zo zijn er testen, zoals de MMPI, die vooral mentale- en gedragsmatige stoornissen meten. Deze testen zijn geen goede voorspellers van werkprestatie. Andere testen meten persoonlijkheidsdimensies die bij alle mensen voorkomen. De mate waarin de eigenschappen voorkomen, verschilt echter per persoon. Uit onderzoek blijkt dat vijf persoonlijkheidsfactoren belangrijk zijn bij het voorspellen van werkprestatie: neuroticisme (angst, depressie, impulsiviteit en kwetsbaarheid), extraversie (warmte, activiteit en positieve emoties), openheid (gevoelens, handelingen, ideeen en waarden), meegaandheid (‘agreeableness’: vertrouwen, altruïsme en gehoorzaamheid) en het bewustzijnde (‘consciousness’: orde houden, competentie, plichtmatigheid en zelfdiscipline). Vooral de laatste factor heeft een grote voorspellende waarde. ‘Work sampling’ betekent dat mensen een taak moeten uitvoeren die ook uitgevoerd zou moeten worden bij hun toekomstige baan. Zo kan hun kennis over de baan getest worden. Deze methode blijkt een hoge voorspellende waarde te hebben. Uit onderzoek blijkt verder dat testen die kennis meten (‘job knowledge tests’) een hogere voorspellende validiteit hebben dan testen die vaardigheden meten. Dit komt door twee redenen: mensen met veel kennis over een functie kunnen deze kennis ook echt gebruiken als ze worden aangenomen en mensen die veel kennis over een functie hebben, zijn waarschijnlijk geïnteresseerd in dat werkveld. Dit betekent dat ze erg gemotiveerd zijn om de goed te presteren op dat gebied. Eerder is al gezegd dat interviews geen goede voorspellers zijn van werkprestatie. Toch worden ze nog vaak gebruikt. Ondanks het feit dat interviews een lage predictieve validiteit hebben, kunnen ze wel voorspellend gemaakt worden door structureringsmethoden. Zo kunnen bijvoorbeeld alleen vragen gesteld worden over kennis en vaardigheden die belangrijk zijn voor de uitoefening van de functie.

Prestatiesteun en hulpmiddelen

Vaak worden mensen getraind door middel van seminars en handboeken. Tegenwoordig komt er echter steeds meer aandacht voor de ‘performancesupport’ benadering. Deze benadering stelt dat informatie en training gegeven moeten worden terwijl men bezig is met een taak, in plaats van daarvoor. Deze methode is erg effectief en de voorkeur van werkgevers gaat dan ook vaak uit naar deze methode. Een baanhulpmiddel (‘job aid’) is een apparaat of document dat een gebruiker begeleidt terwijl hij of zij een taak uitvoert. Denk bijvoorbeeld aan een lijstje waarop staat wat je vandaag allemaal moet doen. Een ander belangrijk voorbeeld is de instructiehandleiding voor een taak. Deze handleiding kan op papier uiteengezet worden, maar dat hoeft niet. Het is ook belangrijk om plaatjes te gebruiken in de handleiding, zodat de informatie verduidelijkt wordt voor de lezer.

Het ondersteunen van mensen met gebreken

Mensen met visuele, auditieve, cognitieve of lichamelijke beperkingen hebben speciale aandacht nodig. Van Der Heiden zegt dat er drie manieren zijn om met werknemers om te gaan die gebreken hebben: het individu proberen te veranderen door training te geven; taken kunnen dan gemakkelijker uitgevoerd worden, hulpmiddelen (zoals een rolstoel) bieden, zodat taken beter uitgevoerd kunnen worden en het veranderen van de werkomgeving, de thuissituatie en de gemeenschap. Dat laatste wordt ook wel ‘universal design’ genoemd.

Het gaat om het verbeteren van de situatie van mensen met gebreken in de gemeenschap. Je kunt bijvoorbeeld als overheid gebruik maken van een groter lettertype op posters, zodat slechtzienden beter kunnen lezen wat er op posters staat. Hier heeft de rest van de samenleving overigens ook profijt van.

Training

Psychologen hebben de ontwikkeling van permanente herinneringen gelinkt aan drie fasen van expertise-ontwikkeling: eerst wordt kennis over een baan of taak vooral gekenmerkt door (ongeorganiseerde) declaratieve kennis, vervolgens ontstaat procedurele kennis doordat de taak vaak wordt uitgevoerd en tot slot kan de taak na een tijdje automatisch uitgevoerd worden. Kortom: mensen worden steeds beter in het uitvoeren van een taak. Veel werkvaardigheden kunnen getraind worden door technieken die de ontwikkeling van expertise versnellen. Deze training kan plaatsvinden op de werkvloer zelf (‘on the job training’ à OJT), maar dit is niet altijd veilig of effectief. De effectiviteit van OJT hangt af van de mate waarin mensen de geleerde kennis en vaardigheden toepassen (‘transfer’) bij het uitvoeren van hun functie.

Methoden om training te verbeteren

Een human factors specialist is op zoek naar vier dingen: de beste training, met de kortste duur, met de beste kennis en vaardigheden en de laagste kosten. Een dergelijke training is in vergelijking tot andere trainingen het meest efficiënt. Hieronder wordt ingegaan op verschillende factoren die horen bij een goede training:

Oefening

Veel oefening zorgt ervoor dat accuraat wordt gepresteerd zonder dat daar veel aandacht voor nodig is. ‘Overlearning’ staat voor het verschijnsel dat mensen getraind blijven worden, terwijl ze al geen fouten meer maken in het uitvoeren van een taak. Overlearning zorgt er wel voor dat een taak sneller uitgevoerd kan worden. Ook blijkt dat overlearning ertoe leidt dat mensen minder snel vergeten hoe ze een taak moeten uitvoeren.

Diepe verwerking

‘Diepe’ verwerking ontstaat wanneer betekenisvolle associaties worden gemaakt tussen nieuwe informatie en informatie die zich reeds in het werkgeheugen bevindt. Dit proces kan vergemakkelijkt worden door middel van chunking. Informatie wordt goed aangeleerd wanneer er sprake is van actieve verwerking. Drie technieken kunnen dit vergemakkelijken: het ‘generation effect’, de actieve probleemoplossing en groepsdeelname en het geven van uitleg. Het generation effect houdt in dat het uitvoeren van handelingen er sneller voor zorgt dat de handelingen in de toekomst worden herinnerd. Probleemoplossing en groepsdeelname zorgen ervoor dat de geleerde informatie besproken en uitgevoerd kan worden. Tot slot is het zo dat mensen de betekenis van geleerde informatie beter onthouden als hun verteld wordt waarom ze de geleerde informatie nodig hebben.

Feedback en individuele verschillen

Ook kan feedback aan mensen gegeven worden tijdens een training. Er bestaan twee soorten feedback: correctieve feedback en motivationele feedback. Van correctieve feedback is sprake wanneer aan iemand uitgelegd wordt wat hij verkeerd heeft gedaan en hoe het in het vervolg wel gedaan moet worden. Motivationele feedback houdt in dat mensen beloningen ontvangen wanneer ze een taak goed uitgevoerd hebben. Feedback moet gegeven worden nadat de taak uitgevoerd is en niet tijdens de taak. Bij het aanleren van nieuwe informatie moet gelet worden op individuele verschillen tussen mensen. Mensen die weinig over een onderwerp weten, hebben er bijvoorbeeld baat bij als complexe informatie op een simpele manier wordt uitgelegd.

Aandacht en informatieverwerking

Sweller ontwierp de ‘cognitive load theory’. Hij stelt dat instructies en training de informatieverwerkingscapaciteiten van mensen niet moeten overstijgen. Als dat gebeurt, kunnen herinneringen aan nieuwe informatie namelijk niet aangeleerd worden. Feedback ontvangen en tegelijkertijd een taak uitvoeren heeft bijvoorbeeld een negatief effect. Het is daarom belangrijk om feedback op een goed moment te geven. Het is ook belangrijk om de cognitieve complexiteit van de informatie aan te passen aan het niveau van expertise van de persoon.

Training in delen

Het is mogelijk om informatie in delen aan iemand aan te leren (‘part-task training’). Uit onderzoek blijkt echter dat het niet altijd zo is dat dit effectiever is dan een taak in één keer aan iemand aanleren (‘whole-task training’). Uit sommige onderzoeken blijkt zelfs dat de laatste methode effectiever is. Wightman en Lintern stellen dat de effectiviteit van ‘part-task training’ wordt bepaald door de manier waarop de taak in delen wordt opgebroken. Dit kan gedaan worden door middel van ‘segmentation’ of ‘fractionation’. Van ‘segmentation’ is sprake wanneer niet-overlappende taakonderdelen op volgorde uitgevoerd moeten worden. Deze onderdelen worden dan afzonderlijk getraind. Deze methode blijkt effectief te zijn. Een minder effectieve methode is ‘fractionation’. Een complexe taak wordt in dat geval opgedeeld in onderdelen, terwijl deze onderdelen normaal gesproken tegelijkertijd uitgevoerd worden.

Begeleiden en vereenvoudigen

Het vereenvoudigen van een complexe taak is een goede techniek. Soms zorgt dit ervoor dat mensen minder fouten maken. Vereenvoudiging (‘simplification’) zorgt ervoor dat de taak makkelijker wordt. Begeleiden (‘guiding’) heeft als doel het vermijden van fouten. Het is ook mogelijk om de moeilijkheidsgraad van een taak steeds aan te passen aan de mate waarin iemand een taak al kan uitvoeren. Dit wordt ‘adaptieve training’ genoemd. Sommige onderzoekers gebruiken de term ‘scaffolding’ om deze methode te beschrijven. Het is slim om mensen de ruimte te geven om fouten te maken tijdens een training, omdat een training vaak gaat over hoe fouten gecorrigeerd moeten worden. Trainingmateriaal wordt vaak aangeboden op computers of video’s. Uit onderzoek blijkt dat dit niet per definitie zorgt voor extra effectiviteit. Het gebruik van een computer of video kan een aantal voordelen hebben:

1. Het gebruik van een video kan handig zijn wanneer situaties tot leven gewekt moeten worden; denk maar aan het ontdekken van beweging door een luchtverkeersleider. Als hij hierin getraind moet worden, is het slim om hem te laten zien hoe beweging zich op een scherm uit.

2. Het gebruik van geluiden en beelden kan ertoe leiden dat beelden en geluiden samen worden opgeslagen in het geheugen.

3. Het gebruik van een computergebaseerde instructie kan ervoor zorgen dat mensen meteen feedback krijgen.

4. Daarnaast is het gebruik van ‘intelligent tutoring systems’ mogelijk. De computer past materiaal dan aan de behoeften van de persoon die de computer gebruikt.

5. Het gebruik van de computer kan tot gevolg hebben dat mensen een taak interessanter en leuker gaan vinden. Ze zullen zich daarom cognitief inspannen om de geleerde informatie op diepe wijze te verwerken.

6. Tot slot is het belangrijk om te onthouden dat technieken die prestaties verbeteren tijdens een training er niet per definitie voor zorgen dat de kennis wordt toegepast in de werkomgeving.

Transfer

‘Transfer’ gaat over de mate waarin leeractiviteiten in de ene omgeving ervoor zorgen dat prestatie in een nieuwe omgeving wordt verbetert. Het doel van trainingsprogramma’s is vaak ‘positive transfer of training’. Dit betekent dat het leren van een taak (A) ervoor zorgt dat scores op een tweede (gerelateerde) taak (B) hoger zijn dan bij een controlegroep. De hoeveelheid ‘transfer’ kan als volgt berekend worden: % transfer = (controletijd- transfertijd)/ controletijd x 100 = opgeslagen informatie/ controletijd x 100. Controletijd is de tijd die nodig is voor een ongetraind persoon om op een bepaald niveau (‘criterion level’) op taak B te presteren in een nieuwe omgeving. Transfertijd staat voor de hoeveelheid tijd die nodig is voor een getraind persoon om op datzelfde niveau te presteren.

OJT

OJT (‘on the job training’) is een informele techniek waarbij een ervaren werknemer een nieuwe werknemer laat zien hoe bepaalde taken uitgevoerd moeten worden. Uit onderzoek blijkt dat OJT veel minder effectief is dan andere trainingsmethoden. Dan is er tot slot nog een andere vorm van training, die ‘embedded training’ wordt genoemd. Computergebaseerde technieken worden bij deze methode gecombineerd met OJT.  Deze methode is effectief voor banen waarbij vaak gebruik wordt gemaakt van computers.

Het ontwerpen van een trainingsmethode

De meeste trainingsprogramma’s worden ontworpen aan de hand van het ‘Instructional System Design’ (ISD). Er is, net zoals bij het ontwerp van andere systemen, sprake van de front-end analyse, de ontwerp- en ontwikkelingsfase, de uitvoering en de evaluatiefase. In dit hoofdstuk zal ingegaan worden op de front-end analyse, de ontwerp-en ontwikkelingsfase en evaluatiefase.

Fase 1: front-end analyse

In deze fase worden vooral behoeften geanalyseerd. Er worden drie soorten analyses gemaakt: een organisationele analyse (‘organizational analysis’), een taakanalyse (‘task analysis’), een analyse van de mensen die de training moeten ondergaan (‘trainee- analysis’) en een analyse van de training (‘training needs analysis’). Bij de organisationele analyse wordt informatie verzameld over de taak of de baan. Ook wordt gekeken naar de doelen en voorkeuren van de organisatie waar de training voor ontwikkeld wordt. Daarnaast wordt gelet op de houding van het bestuur ten opzichte van de werknemers en ten opzichte van training. Al deze informatie kan verzameld worden aan de hand van interviews, vragenlijsten, observatie en andere testen. Bij de taakanalyse worden de kennis, vaardigheden en handelingen samengevat die nodig zijn om een taak goed uit te voeren. Ook wordt de groep mensen geanalyseerd aan wie de training zal worden aangeboden. Er wordt in dit verband gelet op drie zaken: de kennis waarover mensen al moeten beschikken voordat ze aan de training beginnen (‘prerequisite knowledge’), de demografische variabelen zoals leeftijd, taal en achtergrond en de attitudes ten opzichte van training. Resultaten die uit de bovenste drie analyses voortvloeien worden gebruikt om een ‘training needs analysis’ te maken waarmee besloten kan worden wat de beste keuze zal zijn. Is het slimmer om prestatiesteun aan te bieden of een trainingsprogramma te ontwikkelen? Op dat moment wordt ook opgeschreven wat het doel van de training is en hoe het systeem zou moeten werken (‘functional specifications’).

Fase 2: ontwerp- en ontwikkeling

In de tweede fase wordt een trainingsprogramma gekozen om te ontwerpen. De ontwerper bedenkt allerlei concepten (‘design concepts’) op basis van de hierboven genoemde functionele specificaties. Wanneer uiteindelijk één ontwerpconcept wordt gekozen, wordt een plan en een budget uitgeschreven. Soms wordt ook een analyse van de kosten en baten gemaakt. Er is ook sprake van ‘formative evaluation’: het bestuur en andere betrokkenen kunnen hun goedkeuring geven aan het plan. Er wordt een voorbeeld van het trainingsprogramma gemaakt die mensen kunnen uitproberen (‘rapid prototyping’). Hierna kan het programma echt ontwikkeld gaan worden (‘full-scale development’)

Fase 3: evaluatiefase

Tot slot wordt het programma geëvalueerd. Hierbij kunnen de volgende vragen beantwoord worden:

1. Is er een verandering opgetreden in de werkprestatie van de werknemer?

2. Is deze verandering het resultaat van het trainingsprogramma?

3. Zou deze verandering ook voorkomen bij andere mensen die de training zouden volgen in een andere organisatie?

4. Zou deze verandering ook optreden in andere contexten en bij andere taken?

5. Om deze vragen te beantwoorden, moet nagedacht worden over welke variabelen, wanneer, bij wie en in welke context gemeten moeten worden. Een training kan geëvalueerd worden door een experiment uit te voeren waarbij gelet wordt op verschillen voor en na de training. Ook kan een controlegroep toegevoegd worden aan het experiment. Onderzoekers proberen een evaluatie uit te voeren in een omgeving die zo veel mogelijk lijkt op de omgeving waarin werknemers werken, kennis- en vaardigheidstesten uit te voeren op het juiste moment en de evaluatie van de training te baseren op taken die representatief zijn voor een functie of baan.

19: SOCIALE FACTOREN

Complexiteit en samenhang

Gedrag van individuen kan niet los worden gezien van de sociale context. Het gedrag van werknemers moet bijvoorbeeld gezien worden in termen van de context van de organisatie, zoals de managementstructuur en het beloningssysteem. Twee factoren zijn belangrijk om organisaties te beschrijven: complexiteit en ‘coupling’. Complexiteit gaat over het aantal feedbackmechanismen, de subsystemen die verbonden zijn en het aantal onzichtbare, onverwachte interacties. Coupling gaat over de sterke samenhang tussen subsystemen. Als er een sterke samenhang tussen subsystemen bestaat, dan zorgt het slecht functioneren van het ene systeem voor problemen bij de andere systemen. Erg complexe systemen die veel onderlinge samenhang vertonen, zijn erg gevoelig voor grote problemen. Een hoge mate van complexiteit zorgt ervoor dat onvoorspelbare gebeurtenissen kunnen ontstaan. Als hoge complexiteit gecombineerd wordt met sterke samenhang (‘coupling’), dan kunnen problemen niet gemakkelijk en snel opgelost worden. Systemen met veel samenhang vereisen centralisatie om bronnen goed te coördineren, terwijl systemen met veel complexiteit decentralisatie vereisen.

Groepen en teams

Tegenwoordig worden vaak werkgroepen en teams gebruikt zodat efficiëntie en flexibiliteit verhoogd kunnen worden. Teams zijn vooral handig omdat banen steeds complexer worden. Human factor specialisten houden zich bezig met het onderzoek naar teams omdat teams, net zoals mensen, verschillen in hun prestaties. Teams kunnen klein, maar ook erg groot zijn. Groepen bestaan uit mensen die bijna allemaal dezelfde functie en rol hebben en hun besluitvorming en taakprestatie is vooral gebaseerd op individuele bijdrage. Denk in dit verband maar aan een jury. Bij een team is er juist sprake van mensen met verschillende functies en rollen. Mensen in een team hebben een dynamische interactie om een gemeenschappelijk doel te bereiken. Teams hebben de volgende eigenschappen:

1. Het team wordt gezien als een werkeenheid door zowel leden als niet-leden.

2. Er is sprake van onderlinge afhankelijkheid wat betreft doelen en uitkomsten en er is coördinatie om doelen te bereiken.

3. Leden van teams hebben verschillende rollen.

4. De output gebeurt op teamniveau en niet op individueel niveau.

5. Teams zijn onderling afhankelijk van andere teams.

Waarin verschilt een team van een ‘crew’? De term ‘crew’ wordt gebruikt voor een team dat zich bezig houdt met technische zaken zoals transport, terwijl teams in allerlei beroepen kunnen ontstaan.

Groepsprestatie

Groepsproductiviteit is beter dan het gemiddelde van alle individuen, maar niet beter dan de prestatie van het best functionerende individu. Groepsdenken (‘groupthink’) houdt in dat interactie tussen groepsleden leidt tot collectieve rationalisatie, waardoor leden geen aandacht meer besteden aan informatie die niet overeenkomt met hun ideeën. Groepsdenken ontstaat ook wanneer er druk bestaat om te conformeren aan de mening van de groep. Zo kunnen andere ideeen niet geïntroduceerd worden in de groep.

Groepen reflecteren vaak maar weinig op hun eigen gedrag; dit wordt ook wel de afwezigheid van ‘collectieve metacognitie’ genoemd. Groepen functioneren vaak goed wanneer er een hoge mate van saamhorigheid bestaat tussen de leden, wanneer leden goed met elkaar communiceren en wanneer ze toegang hebben tot benodigde informatie.

Teamprestatie

Een team kan pas goed functioneren wanneer de juiste mensen geselecteerd worden. Als projecten complex zijn, dan wordt het steeds lastiger om goede teams samen te stellen. Een team kan succesvol zijn als aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:

1. Het hebben van een doel waardoor mensen kunnen samenwerken.

2. Het hebben van een goed gedefinieerd eindproduct.

3. Onderlinge afhankelijkheid die door de leden wordt erkend.

4. De leden moeten toegewijd zijn aan het idee om samen te werken.

5. Coördinatie: het effectieve gebruik van bronnen en vaardigheden door   leden.

6. Gedeelde verantwoordelijkheid: teamleden moeten het gevoel hebben dat het team als geheel verantwoordelijk is voor uitkomsten binnen de organisatie.

Teamtraining

Vaak halen teams niet het maximale uit zichzelf, omdat ze niet goed getraind zijn. Bij effectieve teams is het zo dat de leden ‘task work skills’ hebben. Dit zijn vaardigheden die van pas komen bij het uitvoeren van taken. Daarnaast moeten ze ‘teamwork skills’ hebben. Deze inter-persoonlijke vaardigheden zijn van belang voor het functioneren van het team. Een voorbeeld hiervan is communicatie. Morgan zegt dat het bij teamwork skills gaat over coöperatie, coördinatie, communicatie, adaptief gedrag, het geven en accepteren van kritiek en het hebben van een teamgeest. Sundstrom stelt dat teams kunnen worden onderverdeeld in vier categorieën:

1. ‘Advice/involvement teams’: deze teams worden gekenmerkt door weinig roldifferentiatie en lage externe synchronisatie. De werkcycli voor deze teams zijn kort en hoeven vaak niet herhaald te worden.

2. ‘Production/ service teams’:  bij deze teams is sprake van weinig roldifferentiatie, maar een hoge mate van externe synchronisatie.  Werkcycli worden vaak herhaald bij deze teams.

3. ‘Project/ development teams’: deze teams worden gekenmerkt door een hoge mate van roldifferentiatie en een gemiddelde mate van externe synchronisatie.

4. 'Action/negotiation teams’: bij deze teams is sprake van een hoge mate van roldifferentiatie en een hoge mate van synchronisatie. De werkcycli zijn vaak onderhevig aan veranderende condities.

Computergestuurde coöperatie

Tegenwoordig worden computers vaak gebruikt door groep- of teamleden om beter samen te werken. Dit wordt ook wel ‘computer-supported cooperative work’ (CSCW) genoemd. Aan de hand van CSCW kunnen onder andere besluiten genomen worden en problemen opgelost worden. Kraemer en Pinsonneault maken onderscheid tussen twee soorten steun voor groepsprocessen: ‘group communication support systems’ en ‘group decision- support systems’. De eerste categorie bestaat uit informatiesystemen die vooral worden gebruikt om de communicatie tussen groepsleden te vergemakkelijken. Een voorbeeld is het gebruik van e-mail. Bij de tweede categorie gaat het om systemen die erop gericht zijn de beste groepskeuzes te maken door communicatieproblemen uit de wereld te helpen.

Het gebruik van een decision-support system zorgt ervoor dat groepsleden meer achter hun besluit staan en tevreden over hun besluit zijn.

Computergesteunde teamprestatie

Teams die via de computer met elkaar samenwerken worden ook wel virtuele teams genoemd. De systemen die zij gebruiken worden ook wel ‘group-view displays’ genoemd. Deze displays zouden samen moeten gaan met de volgende functies:

1. Het systeem moet een overzicht van de status van de werkzaamheden geven.

2. Het systeem zou het personeel naar extra informatie moeten leiden die nodig of handig zou kunnen zijn, maar die nog niet gebruikt is.

3. Het systeem moet samenwerking tussen de teamleden stimuleren.

4. Tot slot moet het systeem ervoor zorgen dat er coördinatie ontstaat van de activiteiten die de teamleden verrichten.

De nadelen van CSCW

Wanneer teamleden elkaar kunnen zien, letten ze op elkaars gezichtsuitdrukkingen en lichaamstaal om beter samen te werken. Omdat CSCW een computergestuurde methode is, is dit niet mogelijk. Het gebruik van CSCW kan tot verschillende problemen leiden: het kan onduidelijk zijn wie welke taak uitvoert, de communicatie kan moeilijk verlopen omdat er geen sprake van oogcontact is en omdat er weinig communicatie is, kan het moeilijk zijn om de aandacht te richten op de taak. Uit onderzoek blijkt dat deze drie factoren ook daadwerkelijk voorkomen bij computergestuurde steunsystemen. Vertrouwen is een factor die ervoor zorgt dat mensen beter om kunnen gaan met de complexiteit van virtuele teams. Vertrouwen zorgt ervoor dat er sprake kan zijn van decentralisatie en adaptief gedrag omdat beleid en protocollen steeds veranderd kunnen worden. Vertrouwen zorgt dus voor flexibiliteit.

Macro-ergonomie en industriële interventie

Micro-ergonomie houdt zich bezig met het aanbrengen van veranderingen in de werkomgeving van werknemers. Macro-ergonomie is vooral gericht op prestatie- en veiligheidsproblemen en bekijkt hierbij het personeel, maar ook de technische, sociale en economische subsystemen. Het doel van macro-ergonomie is het matchen van banen, technische systemen en de verwachtingen en vermogens van de werknemers  met de doelen en structuur van de organisatie. Om dit te bereiken kan gebruik gemaakt worden van ‘participatory ergonomics’. Bij deze methode worden werknemers vanaf het begin betrokken bij het ontwerpen van systemen. Ze kunnen dan helpen bij de front-end analyse, maar ook bij het oplossen van problemen. Imada stelt dat er drie redenen zijn om deze methode toe te passen:

1. Werknemers weten veel over hun werk(omgeving).

2. Als werknemers mee kunnen denken bij het maken van regels, zullen ze deze regels sneller toepassen.

3. Het feit dat werknemers mee kunnen denken in het besluitvormingsproces stimuleert een flexibele vorm van probleemoplossing.