脑力劳动环境工效研究趋向与路径选择

王洪斌，贾 莹（大连大学 高等教育研究所，辽宁 大连 116622）



脑力劳动环境工效研究趋向与路径选择

王洪斌，贾 莹
（大连大学 高等教育研究所，辽宁 大连 116622）

摘 要：现代的管理对象正在从体力输出效率向脑力输出效率转移，脑力劳动工效正在成为世界性的研究课题。文章分析研究了当前脑力劳动工效研究的三条途径和影响因素，构建了脑力劳动环境工效的理论框架，提出开展脑力劳动环境工效研究与脑力劳动环境安全保护的建议。

关键词：脑力劳动；环境工效； 环境安全；理论建构；政策建议

教育与学习的共同目的是开发人的大脑，发展人的智力，提高人的素质，“改变一般人的本性”（马克思语）。而这一切又依赖人的大脑。离开大脑的劳动及其与环境的关系，人们的教育与学习活动就无从谈起。“改变一般人的本性”的活动不可能游离于脑力劳动——教育与学习的本质过程。大脑——作为思维的器官，已经与生命、宇宙并列为三大科学之谜，特别是脑力劳动的环境工效研究已经成了新世纪科学研究的制高点。

一、脑力劳动环境工效研究的热点与趋向

人类脑力劳动创造的知识经济正在使自身的劳动方式发生质的变化，脑力劳动正在成为社会的最主要劳动形态。在蒸汽机时代，脑力劳动与体力劳动的比值为1：9；在内燃机时代，脑力劳动与体力劳动的比值为5：5；在以计算机为代表的信息时代，脑力劳动与体力劳动的比值为9：1［1］。现代创造财富的新体系“不再是以肌肉为基础，而是以头脑为基础”（托夫勒，1991）。脑力劳动价值的比重在迅速增加，而体力劳动所占的比重在逐渐减少［2］。因此，当今世界管理科学面临的最大问题是提高脑力劳动生产力 。

科学管理发端于对效率的追求，经典的作业效率研究奠定了传统管理科学的理论与技术基石。现代的管理对象正在从体力输出效率向脑力输出效率转移［3］，脑力劳动工效研究将成为现代管理科学的重要内容。改善脑力劳动环境，保障脑力劳动环境安全，提高脑力劳动环境工效已经成为管理科学以人为本的重要命题。

创造力源于脑力劳动，当前，人们购买和参与市场交换的有价产品更多的是脑力劳动所创造的知识。1901年诺贝尔奖设立以来，中国人很少获奖，外国人戏称中国人“创造力疲软”［4］。中国人的勤劳智慧是世界闻名的，何来“创造力疲软”呢？这又是一个需要我们认真研究的“李约瑟难题” 。

解决这个难题必须从创造力的决定因素开始。那么，创造力的决定因素是什么呢？Arieti在考察天才出现的地域分布不均衡现象后指出，“并非唯独只有生物学因素而且还有环境因素决定着创造力的发生”。大脑的“创造力并不是偶然产生的，而是受环境因素制约和影响的” 。Wendy Macdonald还提出了“创造动力场理论”［5］，认为创造行为是在一定的“动力场”中发生的，这个动力场就是有益于大脑创造力发挥的特定环境。也可说创造力的产生是人与环境相互作用的结果，R.A. Haslam也指出，“脑力劳动工效是人类学研究的重要对象［6］”。《国家中长期科学和技术发展规划纲要2006-2020》把脑科学和认知科学列为8大前沿问题之一。在21世纪各国面临的最新任务是提高脑力劳动生产力（即脑力劳动工效）。因此，脑力劳动环境工效的机理研究被认为是促进科技发展和社会进步的世界性课题。

二、脑力劳动环境工效研究的路径选择

Young MS与Stanton NA将脑力劳动效能定义为“人们为满足客观和主观的业绩标准而付出注意力资源的大小”［7］。Robertson将脑力劳动效能理解为一种介于兴奋与抑制之间的连续状态［8］。脑力劳动工效学问题虽然还没有被正式提出和系统研究，但是，人们关于脑力劳动特别是学习性脑力劳动效能的研究一直没有停止过。如果把关于脑力劳动研究的众多成果概括起来，大致可以看出三条主要的研究途径：

第一条是神经生理学的研究途径。人们试图从大脑神经递质和神经元的链接方式上有所突破，Sperry发现右脑的空间认知功能部位，Judith R在一个报告中提出烯醇酮、褪黑激素等物质同脑力劳动效能有关［9］。这些都表明在神经生理学上研究脑力劳动效能的进展。

第二条是认知心理学的研究途径。Thomas H的研究表明，依靠听觉接收口令能使操作人员降低脑力劳动负荷［10］。Koivisto， M在研究刺激视觉选择注意对提高脑力劳动效能的作用方面亦取得了重要成果［11］。前人从认知心理方面为探索脑力劳动工效做出了重要的努力。

第三条是人类工效学的研究途径。人类工效学与多学科交叉，研究系统中人的行为，以及“人-机-环境”交互关系，在产品设计、安全技术等许多领域取得了巨大的成就［12］。近年出现了两大发展趋势：一是向高科技领域延伸，在航天等领域中获得应用与发展［13］。二是与生产生活实践相结合，从人类工程学出发研究人机系统的关系、劳动工效和安全舒适问题。

综合分析以上三条途径，我们认为，神经生理学的研究是破解大脑之迷的重要途径，但在目前条件下还难有重大的突破。认知心理学研究已经取得了许多关于学习记忆机制的重要成果，目前还有待于更大的理论突破。人类工效学在“人—机—环境”交互效能研究方面表现出明显的后发趋势，但是在脑力劳动工效研究方面还没有形成学科体系和实用性成果。

三、影响脑力劳动工效的环境因素与理论构建

一切事物都是有规律的，脑力劳动工效也是有规律可循的，只是目前脑力劳动工效规律还没有被揭示。众所周知，脑力劳动的主体是人的大脑，大脑“轻松——兴奋——疲劳——抑制”的不同状态，决定着脑力劳动的效能，当大脑处于“轻松——兴奋”状态（正阈值）时，劳动效能高，相反，当大脑处于“疲劳——抑制”的状态（负阈值）时，纵使“头悬梁、锥刺股”，也未必有什么效果。这也是我们研究脑力劳动工效的基本依据。

（一）影响脑力劳动工效的环境因素

过去，人们把影响脑力劳动效能的主要因素归结为生理、心理和教育因素。生理、心理和教育因素的影响是重要的，很多相关学者也在积极地进行研究。那么，在生理、心理和教育因素之外还有没有其它重要的因素呢？ Wendy Macdonald指出，制约脑力劳动效能的因素是多方面的。除生理、心理和教育因素之外，一定还有其它的影响因素［14］。我们认为，这里的其它影响因素，就是工作环境条件和工作方式。基于环境影响因素开辟提高脑力劳动效能的新途径是脑科学和学习科学发展的必然要求，也是人类工效学由“人（体）——机——环境”研究向“人（脑）——机——环境”发展的必然趋势。应用“黑箱理论”，单从环境与脑力劳动的交互影响关系出发，通过环境对脑力劳动效能影响研究，可以创建脑力劳动环境优化的理论模型，建立提高学习性脑力劳动工效和环境安全的新途径。

我们可以把脑力劳动须臾不能离开的时间、空间、温度、湿度、照度、响度等非生理、非心理、非教育因素暂且称之为环境影响因子。通过对环境影响因子的研究可以确定环境影响因子对脑力劳动工效的影响关系、影响度和影响力，通过专家法和主观量表法确定各级因子的权重，建立理论模型，最后给出脑力劳动环 境最佳阈值和环境评价方案。譬如，能使大脑“轻松——兴奋、高工效”的温度、湿度、照度、响度、壅容度等的最佳阈值是多少？大脑连续有效工作的标准时间长度到底多少？等等，均有待于通过进一步的实验和数学模型验证，进而得出一个安全、高效、健康的阈值和方案。

图1　脑力劳动工效与环境关系图

（二）脑力劳动环境工效理论的构建

1.基于人类工效学理论的定义构建

脑力劳动工效学与人类工效学相一致，是研究“人——机——环境”相互关系及其优化问题。但二者的定义和内涵是有区别的，前者是对后者的演化和发展。

人类工效学定义：研究人（人体：体能、形态、尺寸、动作等）——机（机器、设备、电脑、工具等）——环境（硬环境、物化环境、设施环境）相互关系及其优化问题。

脑力劳动环境工效：研究人（人脑：思考、学习、记忆、创造等）——机（生命运动机制、生物节律等）——环境（物理环境、心理环境、空间环境等）相互关系及其优化问题。

2.基于人类工效学基础的理论创新

基于人类工效学的理论，依照原理承继，定义转换、知识传递、理论演进的原则，对脑力劳动工效问题进行影响因子的科学分类，概念定义的离散表达、原理定律的分类集成，提出脑力劳动环境工效公式：C＝C B（±TS），式中，C（Creative mental performance），B（Brain），TSP（Time and Space Physics Environment）；

提出脑力劳动工效的四个基本理论：即脑力劳动工效受制于环境质量论、脑力劳动工效与环境互动论、脑力劳动环境质量安全保护论、脑力劳动环境建设投入产出论。

3.基于假想的影响因子实验与优化

基于“不同的环境阈值对脑力劳动工效具有不同的影响”的假想，可把大脑视为一个黑箱，从环境与黑箱的交互关系上探索设计和实施一系列相关的“兴奋——抑制”阈值测量和优化实验，形成可以重复的实验成果。以证明时空物理环境能对脑力劳动工效的相关性、影响度、制约律和环境工效因子高低阈值区的存在。每一个具体的环境工效因子都是一个连续函数，都可分为高工效、有工效、低工效和无工效四个阈区（图2），以温度为例，室温最合适，能使大脑高效工作的是高工效阈区；室温舒适，大脑清晰的是有工效阈区；室温较高或较低，人不太舒适的是低工效阈区；室温太高和太低，使人不能正常工作的是无功效阈区。一切脑力劳动环境因子都有一段能使大脑处于最佳工作状态的高工效阈区。但是，具体哪一种环境因子的哪一段阈值属于高工效阈区，必须通过科学实验来优选确定。

图2　脑力劳动环境工效四阈区图

4.基于数学验证的理论成果表达

可采用BP神经网络算法和数学仿真回推检验的方法，对最初设计的理论方法体系和上述实验结果进行验证和进化。在一定范围内进行实际应用检验。最终建立经过实验检验的提高脑力劳动环境工效的理论与方法体系。

（三）提高脑力劳动环境工效的建议

提高脑力劳动环境工效是人们当今的时尚追求，也是促进科技和社会发展的必然趋势。为此，提出以下建议：

1.在环境与大脑黑箱交互关系上探索建立脑力劳动工效研究的新途径；构建脑力劳动环境工效的新概念、目标、原理和理论框架；提出脑力劳动工效受制于环境质量论、脑力劳动工效与环境互动论、脑力劳动环境质量安全保护论、脑力劳动环境建设投入产出论等基本理论；实现粗糙集阈值逼近算法的脑力劳动环境心理工效数值优化处理；揭示脑力劳动环境心理工效机理和优化定律。

2.响应国际劳工组织关于“基于人体工效学的提高工作安全性和健康的倡议”，加强脑力劳动环境安全与卫生研究［15］建立脑力劳动环境安全原理进化模型，厘清不良环境因子对脑力劳动工效和安全的危害，导出安全、高效、舒适的脑力劳动环境安全阈值，为建立脑力劳动环境安全标准和保护机制提供科学依据；

3.加强脑力劳动环境工效的科学实验，进行相关深入的动物实验、模拟人体实验和计算机仿真实验；通过系列动物实验和人群工效实验证明时空物理环境对脑力劳动工效的相关性、影响度、制约律和高低工效阈区的存在；

4.加强脑力劳动者，特别是青少年的学习性脑力劳动环境安全和健康保护。我国原有的教室标准完全是50年代从国外照搬来的，没有科学实验依据，其中有害和不安全环境因子没有被厘清和禁止。因此，我们有必要在脑力劳动环境工效研究和环境安全研究的基础上，重新建立大中小学教室标准。为保护青少年的脑力劳动环境安全，提高全民族的脑力劳动创造力水平做出制度性的规定；

5.在脑力劳动环境工效机理研究和脑力劳动安全健康环境定律研究的基础上，建立《脑力劳动环境评价指标体系》，适时建立脑力劳动环境安全和脑力劳动保护条例。为高级脑力劳动者的身体健康和高效工作提供环境优化方案和制度保障。

参考文献：

［1］ 季正松.从体力劳动价值论到脑力劳动价值论［J］.经济学家，2005（02）.

［2］ 崔英然.脑力劳动价值新认识［J］.党史博采，2007 （10）：7.

［3］ 左建华.论脑力劳动在价值生产中的作用［J］.长江论坛，2003（05）：02.

［4］ 仇方迎.“脑力”决胜负：创造力从何而来？［J］．劳动技术教育，2007（05）.

［5］佚名．中国创造力分析报告［EB/OL］.http://www.allecn.com/News/News-information5255-4．2009.12.8.

［6］ 邓聿文．诺贝尔奖背后的“李约瑟难题［N］．中国经营报，2009（10）12.

［7］ Wendy Macdonald．The Impact of Job Demands and Workload on Stress and Fatigue［J］．Australian psychologist，2003，38（2）：102-117.

［8］ 田友谊．国外关于环境影响创造力发展的研究述评［J］ ．荆门职业技术学院学报，2008（04）15-19.

［9］ 娄之歆，张洁云．人力资源管理中的工效学理论及运用研究［J］．江苏社会科学，2006（08）：52-55.

［10］ Drucker，P．The Theory of Business ［J］．Harvard Business Rev，2003（10）：95-104.

［11］ Young MS and Stanton workload：theory，measurement，a nd application．International Encyclopedia of Ergonomics and Human Factors ［J］.London：Taylor &Francis，2001（1）：5 07-509.

［12］ Judith R，Michiel BR，Jan Caffeine on visual selective attention to An ERP study ［J］.Psychophy–siology， 2000，37（4）：427-429.

［13］ Thomas H．Davenport，Robert J．Thomas，Susan Cantrell，The Mysterious Art and Science of Knowledge-Worker Performance ［J］．MIT．Sloan Management Review Fa11，2002：23-31.

［14］ Koivisto，M．K．The role of selective attention in visual awareness of stimulus features：studies［J］．Cog -nitive，Af fective and Behavioral Neuroscience，2008，8（2）：195-210.

［15］ 吴星玮，饶培伦．文本挖掘自组织特征映射算法分析中国人类工效学研究现状［J］．人类工效学，2007（01）：16-20.

On Constructing the Approach to Mental Work Environmental Efficiency

WANG Hong-bin， JIA Ying
（Higher Education Institute， Dalian University， Dalian 116622， China）

Abstract：The objects of modern management are transforming from physical output efficiency to mental output efficiency and the mental work efficiency has been a worldwide research concern. This paper covers the theoretical framework of mental work environmental efficiency to analyze the three research approaches and their influential factors and construct the theoretical frame of mental work environment efficiency with the suggestions to the study of mental work environmental efficiency and its environmental protection.

Key words：mental work； environment efficiency； environment safety； theoretical construction； policy suggestion

中图分类号：G40-058

文献标识码：A

文章编号：1008-2395（2016）04-0115-05

收稿日期：2015-06-12

基金项目：辽宁省教育厅人文社会科学项目：大脑―非认知因素与教育、学习效能研究（20060037）

作者简介：王洪斌（1951—），男，教授，硕士研究生和博士研究生导师，主要从事教育管理学研究。贾莹（1989—），女，大连大学高等教育学专业硕士研究生，主要从事教育管理学研究。