Arbeitsbelastung - Workload
Der Begriff Workload kann sich auf eine Reihe unterschiedlicher, aber verwandter Entitäten beziehen.
Eine Menge Arbeit
Arbeitsbelastung ist die Menge an Arbeit, die eine Person zu leisten hat. Es wird zwischen dem tatsächlichen Arbeitsaufwand und der individuellen Wahrnehmung der Arbeitsbelastung unterschieden. Die Arbeitsbelastung kann auch als quantitativ (der Umfang der zu erledigenden Arbeit) oder qualitativ (die Schwierigkeit der Arbeit) klassifiziert werden.
Die Bewertung der Arbeitsbelastung des Bedieners hat einen entscheidenden Einfluss auf die Gestaltung neuer Mensch-Maschine-Systeme. Durch die Auswertung von Arbeitsbelastung während der Entwicklung eines neuen Systems oder Iteration eines bestehenden Systems, Probleme wie Arbeitsbelastung Engpässe und Überlastung können identifiziert werden. Da der Mensch ein zentraler Bestandteil eines Mensch-Maschine-Systems ist, ist die Behebung dieser Probleme für den Betrieb sicherer und effizienter Systeme notwendig.
Ein Betriebsbudget kann Schätzungen der erwarteten Arbeitsbelastung für eine bestimmte Aktivität enthalten.
Quantifizierter Aufwand
Die Arbeitsbelastung kann sich auch auf die Gesamtenergieabgabe eines Systems beziehen, insbesondere einer Person oder eines Tieres, die im Laufe der Zeit eine anstrengende Aufgabe ausführen. Eine besondere Anwendung hierfür ist das Gewichtheben / Gewichtstraining , bei dem sowohl anekdotische Beweise als auch wissenschaftliche Forschungen gezeigt haben, dass die gesamte „Arbeitsbelastung“ für das Muskelwachstum wichtig ist und nicht nur die Belastung, nur das Volumen oder die „Zeit“. unter Spannung". In diesen und verwandten Verwendungen des Wortes kann "Arbeitsbelastung" in "Arbeit + Last" unterteilt werden, was sich auf die Arbeit bezieht, die mit einer bestimmten Last geleistet wird. In Bezug auf das Krafttraining bezieht sich die "Belastung" auf die Schwere des zu hebenden Gewichts (20 kg ist eine größere Belastung als 10 kg) und "Arbeit" bezieht sich auf das Volumen oder die Gesamtzahl der damit ausgeführten Wiederholungen und Sätze Gewicht (20 Wiederholungen sind mehr Arbeit als 10 Wiederholungen, aber 2 Sätze mit 10 Wiederholungen sind die gleiche Arbeit wie 1 Satz mit 20 Wiederholungen von 2x10 als 20 Wiederholungen, mit einer Pause in der Mitte).
Diese Theorie wurde auch verwendet, um die Pferdestärke (PS) zu bestimmen , die als die Menge an Arbeit definiert wurde, die ein Pferd mit einer bestimmten Last im Laufe der Zeit leisten konnte. Das Rad, das das Pferd in Watts ursprünglichem Experiment drehte, belastete die Muskeln des Pferdes mit einer gewissen Belastung, und das Pferd konnte mit dieser Belastung in einer Minute eine bestimmte Menge Arbeit verrichten. Vorausgesetzt, das Pferd wäre eine perfekte Maschine, wäre es zu einer konstanten maximalen Arbeitsbelastung fähig, so dass eine Erhöhung der Belastung um einen bestimmten Prozentsatz dazu führen würde, dass die mögliche geleistete Arbeit um denselben Prozentsatz abnimmt, so dass sie immer noch "1 PS" entspricht. Pferde sind natürlich keine perfekten Maschinen und leisten über kurze Zeiträume bis zu 14 PS und über lange Zeiträume durchschnittlich weniger als 1 PS.
Die Theorie lässt sich auch auf Autos oder andere Maschinen anwenden , die etwas „perfekter“ sind als Tiere. Wenn Sie beispielsweise ein Auto schwerer machen, erhöht sich die Last, die der Motor ziehen muss. Ebenso verringert eine aerodynamischere Gestaltung den Luftwiderstand, der auch das Auto belastet. Das Drehmoment kann man sich als die Fähigkeit vorstellen, eine Last zu bewegen, und die Drehzahlen geben an, wie viel Arbeit es mit dieser Last in einer bestimmten Zeit leisten kann. Daher ergeben Drehmoment und Drehzahl zusammen Kilowatt oder die Gesamtleistung. Die Gesamtleistung kann sich auf die "Arbeitslast" des Motors/Autos beziehen oder darauf, wie viel Arbeit es mit einer bestimmten Last leisten kann. Da Motoren mechanisch perfekter sind als die Muskeln von Tieren und nicht auf die gleiche Weise ermüden, entsprechen sie viel genauer der Formel, dass sie bei stärkerer Belastung weniger Arbeit verrichten und umgekehrt.
Beruflicher Stress
In einem beruflichen Umfeld kann der Umgang mit der Arbeitsbelastung stressig sein und als Stressor für die Mitarbeiter dienen. Es gibt drei Aspekte der Arbeitsbelastung, die stressig sein können.
- Quantitative Arbeitsbelastung oder Überlastung: Mehr Arbeit zu erledigen, als bequem erledigt werden kann.
- Qualitative Arbeitsbelastung: Zu schwierige Arbeit.
- Unterlast: Arbeit zu haben, die die Fähigkeiten und Fertigkeiten eines Arbeiters nicht nutzt.
Die Arbeitsbelastung wurde mit einer Reihe von Belastungen in Verbindung gebracht, darunter Angstzustände , physiologische Reaktionen wie Cortisol , Müdigkeit, Rückenschmerzen, Kopfschmerzen und Magen-Darm-Probleme.
Die Arbeitsbelastung als Arbeitsanforderung ist ein wesentlicher Bestandteil des Modells der Nachfragesteuerung von Stress. Dieses Modell legt nahe, dass Jobs mit hohen Anforderungen stressig sein können, insbesondere wenn die Person nur geringe Kontrolle über den Job hat. Mit anderen Worten, Kontrolle dient als Puffer oder Schutzfaktor, wenn die Anforderungen oder die Arbeitsbelastung hoch sind. Dieses Modell wurde zum Nachfrage-Kontroll-Unterstützungs-Modell erweitert, das darauf hindeutet, dass die Kombination aus hoher Kontrolle und hoher sozialer Unterstützung am Arbeitsplatz die Auswirkungen hoher Anforderungen puffert.
Als Arbeitsanforderung ist die Arbeitsbelastung auch für das Stress -Ressourcen-Modell des Arbeitsplatzes relevant, das darauf hindeutet, dass Arbeitsplätze stressig sind, wenn die Anforderungen (z. B. die Arbeitsbelastung) die Ressourcen des Einzelnen überschreiten, um damit umzugehen.
Theorie und Modellierung
Ein weiterer Aspekt der Arbeitsbelastung sind die mathematischen Vorhersagemodelle, die bei der Analyse menschlicher Faktoren verwendet werden; allgemein zur Unterstützung des Entwurfs und der Bewertung sicherheitskritischer Systeme.
Es gibt keine einheitliche Definition der Arbeitsbelastung und folglich auch keine einheitliche Methode zu deren Bewertung oder Modellierung. Eine beispielhafte Definition von Hart und Staveland (1988) beschreibt die Arbeitsbelastung als „die wahrgenommene Beziehung zwischen der Menge der mentalen Verarbeitungsfähigkeit oder Ressourcen und der Menge, die für die Aufgabe erforderlich ist“. Die Workload-Modellierung ist die analytische Technik, die verwendet wird, um die Workload zu messen und vorherzusagen. Das Hauptziel der Bewertung und Vorhersage der Arbeitsbelastung besteht darin, eine gleichmäßig verteilte, überschaubare Arbeitsbelastung zu erreichen und Über- oder Unterbelastung zu vermeiden.
Theorien
Das Modell der Multiple Resource Theory (MRT) von Wickens (1984) ist in Abbildung 1 dargestellt:
Das MRT von Wickens schlägt vor, dass der menschliche Bediener nicht über eine einzelne Informationsverarbeitungsquelle verfügt, die erschlossen werden kann, sondern mehrere verschiedene Ressourcenpools, die gleichzeitig angezapft werden können. Jedes Kästchen in Abbildung 1 gibt eine kognitive Ressource an. Abhängig von der Art der Aufgabe müssen diese Ressourcen möglicherweise Informationen sequentiell verarbeiten, wenn die verschiedenen Aufgaben denselben Ressourcenpool benötigen, oder können parallel verarbeitet werden, wenn die Aufgabe unterschiedliche Ressourcen erfordert.
Die Theorie von Wickens betrachtet Leistungsabfall als einen Mangel an diesen verschiedenen Ressourcen und beschreibt den Menschen als begrenzt in der Lage, Informationen zu verarbeiten. Kognitive Ressourcen sind begrenzt und ein Angebots- und Nachfrageproblem tritt auf, wenn die Person zwei oder mehr Aufgaben ausführt, die eine einzige Ressource erfordern (wie durch ein Kästchen im Diagramm angegeben). Eine übermäßige Arbeitsbelastung, die durch eine Aufgabe verursacht wird, die dieselbe Ressource verwendet, kann Probleme verursachen und zu Fehlern oder einer langsameren Aufgabenleistung führen. Wenn die Aufgabe beispielsweise darin besteht, das Telefon zu wählen, werden keine übermäßigen Anforderungen an eine Komponente gestellt. Wenn jedoch gleichzeitig eine andere Aufgabe ausgeführt wird, die Anforderungen an die gleiche(n) Komponente(n) stellt, kann dies zu einer übermäßigen Arbeitsbelastung führen.
Der Zusammenhang zwischen Arbeitsbelastung und Leistung ist komplex. Es ist nicht immer so, dass mit steigender Arbeitsbelastung die Leistung abnimmt. Die Leistungsfähigkeit kann durch zu hohe oder zu niedrige Arbeitsbelastung beeinträchtigt werden (Nachreiner, 1995). Anhaltend geringe Arbeitsbelastung (Unterlast) kann zu Langeweile, Verlust des Situationsbewusstseins und verminderter Wachsamkeit führen. Auch wenn die Arbeitsbelastung steigt, kann die Leistung nicht abnehmen, da der Bediener möglicherweise eine Strategie für die Handhabung der Aufgabenanforderungen hat.
Die Theorie von Wickens ermöglicht es Systemdesignern vorherzusagen, wann:
- Aufgaben können gleichzeitig ausgeführt werden.
- Aufgaben werden sich gegenseitig stören.
- Eine Erhöhung des Schwierigkeitsgrades einer Aufgabe führt zu einem Leistungsverlust einer anderen Aufgabe.
McCracken und Aldrich (1984) beschreiben wie Wickens die Verarbeitung nicht als eine zentrale Ressource, sondern als mehrere Verarbeitungsressourcen: visuell, kognitiv, auditiv und psychomotorisch (VCAP). Alle Aufgaben lassen sich in diese Komponenten zerlegen.
- Die visuelle und auditive Komponente sind äußere Reize, die beachtet werden.
- Die kognitive Komponente beschreibt den Grad der erforderlichen Informationsverarbeitung.
- Die psychomotorische Komponente beschreibt die erforderlichen körperlichen Handlungen.
Sie entwickelten Bewertungsskalen für jede der VCAP-Komponenten, die eine relative Bewertung des Nutzungsgrads jeder Ressourcenkomponente liefern.
Joseph Hopkins (unveröffentlicht) hat eine Trainingsmethodik entwickelt, bei der der Hintergrund seiner Trainingstheorie darin besteht, dass komplexe Fähigkeiten im Wesentlichen Ressourcenkonflikte sind, bei denen das Training die widersprüchlichen Arbeitsbelastungsanforderungen entweder durch Verarbeitung auf höherer Ebene oder durch prädiktive Zeitsequenzierung beseitigt oder reduziert hat. Seine Arbeit basiert praktisch auf Gallwey (1974) und Morehouse (1977). Die Theorie postuliert, dass das Training die Integration der verschiedenen Aufgabenfunktionen in eine neue Fertigkeit ermöglicht. Ein Beispiel dafür ist das Erlernen des Autofahrens. Schalten und Lenken sind zwei widersprüchliche Aufgaben (dh beide erfordern die gleichen Ressourcen), bevor sie in die neue Fertigkeit „Fahren“ integriert werden. Ein erfahrener Fahrer muss nicht darüber nachdenken, was beim Abbiegen zu tun ist (höhere Verarbeitung) oder kann alternativ früher als erforderlich schalten, um genügend Ressourcen zum Lenken um die Kurve zu haben (vorhersagbare Zeitreihenfolge).
Ein Modell erstellen
Bei jedem Versuch, ein Workload-Modell zu erstellen, beginnt der Prozess damit, die zu modellierenden Aufgaben zu verstehen. Dies geschieht durch Erstellen einer Aufgabenanalyse, die Folgendes definiert:
- Die Abfolge von Aufgaben, die von Einzelpersonen und Teammitgliedern ausgeführt werden.
- Die Timing- und Workload-Informationen, die jeder Aufgabe zugeordnet sind.
- Hintergrundszenario-Informationen.
Jede Aufgabe muss ausreichend definiert sein, um realistische Werte der physischen und mentalen Arbeitsbelastung abzuschätzen und zu bestimmen, welche Ressourcen (oder Kombinationen von Ressourcen) für jede Aufgabe benötigt werden – visuell, auditiv, kognitiv und psychomotorisch. Auf der Grundlage der von McCracken und Aldrich entwickelten Skalen kann jedem ein Zahlenwert zugeordnet werden.
Diese numerischen Werte für jeden Ressourcentyp werden dann in das Workload-Modell eingegeben. Das Modell summiert die Workload-Bewertungen innerhalb jeder Ressource und über gleichzeitige Aufgaben hinweg. Somit werden die kritischen Punkte innerhalb der Aufgabe identifiziert. Wenn Vorschläge für die Einführung neuer Geräte in die aktuellen Baseline-Aktivitäten gemacht werden, kann deren Auswirkung mit der Baseline verglichen werden. Möglicherweise wurde eines der fortschrittlichsten Arbeitsbelastungsmodelle von K Tara Smith (2007) entwickelt: Dieses Modell integriert die Theorien von Wickens, McCracken und Aldrich und Hopkins, um ein Modell zu erstellen, das nicht nur die Arbeitsbelastung für eine einzelne Aufgabe vorhersagt, sondern auch anzeigt, wie diese Arbeitsbelastung kann sich je nach Erfahrung und Ausbildungsstand der Personen, die diese Aufgabe ausführen, ändern. Techniken zur Bewertung der Arbeitsbelastung werden typischerweise verwendet, um die folgenden Arten von Fragen zu beantworten: Eisen, PS und Hendy, KC (1987):
- Ist der Bediener in der Lage, die erforderlichen Aufgaben auszuführen?
- Verfügt der Bediener über genügend freie Kapazitäten, um zusätzliche Aufgaben zu übernehmen?
- Verfügt der Betreiber über genügend freie Kapazitäten, um Notfallsituationen zu bewältigen?
- Kann die Aufgabe oder die Ausrüstung geändert werden, um die Menge an freier Kapazität zu erhöhen?
- Kann die Aufgabe oder die Ausrüstung geändert werden, um die mentale Arbeitsbelastung zu erhöhen/zu verringern?
- Wie ist die Auslastung eines neuen Systems im Vergleich zum alten System?
Kognitive Arbeitsbelastung in zeitkritischen Entscheidungsprozessen
Es ist allgemein anerkannt, dass es einen Zusammenhang zwischen den Medien, durch die Informationen übertragen und einem Entscheidungsträger präsentiert werden, und ihrer kognitiven Arbeitsbelastung gibt. In Zeiten konzentrierter Aktivität ist der Single-Mode-Informationsaustausch ein limitierender Faktor. Daher hat das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Informationskanälen (am häufigsten als visuelle Verarbeitung und auditiv, aber auch haptisch usw. angesehen) einen direkten Einfluss auf die kognitive Arbeitsbelastung (Wickens 1984). In einer zeitkritischen Entscheidungssituation kann diese Arbeitsbelastung zu menschlichen Fehlern oder verzögerten Entscheidungen führen, um die Verarbeitung der relevanten Informationen zu berücksichtigen. (Smith, KT & Mistry, B. 2009). Die von K Tara Smith durchgeführte Arbeit hat einige Begriffe in Bezug auf die Arbeitsbelastung in diesem Bereich definiert. Die zwei Hauptkonzepte in Bezug auf die Arbeitsbelastung sind:
- Arbeitsbelastungsschuld – das heißt, wenn die kognitive Arbeitsbelastung einer Person zu hoch ist, um alle relevanten Aufgaben in der verfügbaren Zeit zu erledigen, und sie (entweder bewusst oder unbewusst) entscheiden, eine oder mehrere Aufgaben (in der Regel Aufgaben mit niedriger Priorität) zu verschieben, um die Entscheidung zu treffen im geforderten Zeitrahmen.
- Arbeitsbelastungs-Schuldenkaskade - das ist, wenn aufgrund der hohen Arbeitsbelastung die aufgeschobenen Aufgaben sich anhäufen, so dass die Person die Aufgaben, die sie erledigen müssen, nicht nachholen kann, was zu Fehlern bei nachfolgenden Aktivitäten führt.
