2.5 效率相关的疲劳负荷问题
在工业工程中，心理疲劳对工作绩效和工业安全有重要影响（Baker, Olson & Morisseau,1994; Hockey,2003; Parasuraman & Hancock，2012）。超负荷的劳动会造成工人的高度疲劳，从而造成巨大的生产安全隐患，不利于生产效率的提升和生产管理的优化。因此，对心理疲劳的关注和研究，不仅有利于提升工业效率，更有助于维护职业健康。
2.5.1 疲劳负荷定义和分类
疲劳是在长时间受到刺激后产生的复杂的生理和心理现象（Grandj ean, 1979,1989；朱炳初，汪丰，2009）。
疲劳分为生理疲劳和心理疲劳两种类型。生理疲劳通常是指身体本身的疲劳，研究表明，人体的生化指标可以有效反映和检测生理疲劳的状态，生理疲劳可以通过休息等方式进行状态调整（Lal & Craig,2001；朱炳初，汪丰，2009）。
心理疲劳是人们为保持工作效率而经历了较长时间的认知活动后所形成的一种状态，它会引起注意力、行为响应等功能的暂时恶化，从而导致较低的效率、较高的错误率甚至危害身体健康（Kato, Endo & Kizuka,2009;van der Linden, Frese & Meijman,2003）。心理疲劳在心理和生理交互作用中产生，同时它也会导致内部生理和外部情绪表现、行为等复杂的疲劳状态变化（林岭，张力为，2005；张力为，林岭，2007；朱炳初，汪丰，2009）。因此，鉴于生理疲劳和心理疲劳的相伴而生、交互作用的现象，为有效把握疲劳的本质，有必要将两者结合起来开展研究。
2.5.2 疲劳负荷的评估技术与方法
工作负荷的评估可以分为两个类型：主观方法和客观方法。
2.5.2.1 主观方法
主观方法主要通过问卷评估工作负荷，请被试根据自身的感受填答，再依据事先设定的权数，来计算受评者的工作负荷分数。以评估受评者的工作负荷水平。具体有：美国宇航局的任务负荷指标（NASA Task Load Index, TLI）、美国航空医学研究所提出的主观作业负荷评估技术（Subj ective Workload Assessment Technique, SWAT），改良的Cooper-Harper（MCH）法和整体作业负荷（Overall Workload, OW）量表（孙雪松，郭胜忠，2009）。
2.5.2.2 客观方法
客观方法主要有生理生化指标（7个子项）和外在行为指标（5个子项）两个大方面（朱炳初，汪丰，2009）。
（1）生理生化指标
生理生化测量主要从医学角度出发，借助先进的医疗设备，测出对应的生理生化指标，以判断疲劳状态，主要包括血液、尿液、唾液、EEG（脑电）、EMG（肌电）、EOG（眼电）、ECG（心电）等（朱炳初，汪丰，2009）。其中，EEG主要反映大脑的活动节律，它是用于反映中枢神经系统变化的重要指标，因其可靠的预测性被称为衡量心理疲劳的金标准（Artaud, Planque, Lavergne, et al.,1995; Lal & Craig,2002; Trejo, Knuth, Prado et al., 2007）。EEG不同频段的脑电波在疲劳识别中有重要的应用，主要有5个频段：δ（0～4 Hz）、θ（4～8Hz）、α（8～12Hz）、β（13～35Hz）和γ（35～44Hz）（Stern & Engel,2005; Eoh, Chung & Kim,2005; Jap, Lai, Fischer, et al.,2007,2009; Lal, Craig, Boord, et al.,2003; Tietze & Würzburg, 2000）。事件相关电位（event related potential, ERP）是EEG方法的一种重要应用形式，它是指信息刺激引起的头皮电位变化，此方法在心理学、医学、管理学等领域应用较为广泛（Murata, Uetake & Takasawa,2005；施壮华，沈模卫，2002）。
（2）外部行为指标
研究表明，人体进入疲劳状态时，不仅生理生化指标会相应变化，同时外在行为特征也会有所不同，主要包括闪光融合率、视觉反应时、语音信号、头部偏移、嘴巴闭合度等（朱炳初，汪丰，2009）。
2.5.3 员工疲劳负荷对企业效率的影响
近年来，一些学者意识到员工负荷对企业效率的重大影响。Byrne &Parasuraman（1996）的研究指出，一个客观的关于工作负荷的测量方法可以应用于评估系统的设计，从而适当地分配工作负荷以最小化工人的压力，并适时地在危险工位工人工作负荷过重的情况发生之前进行干涉，从而减少损失，提高效率。徐明芳（2006）应用人机工程学仿真技术以及人机工程学的改善理论与方法，对不合理的场景布局、人工搬运以及工人无效走动时间等人机问题进行改善研究，从而减轻工人的工作负荷强度并提高工序效率。伍兴华（2012）通过对管制员疲劳负荷容量的评估和对管制员因工作负荷过大、过于疲劳造成的人为差错与飞行安全的关系的分析，寻找出班组管理的有效方法，从而减少管制工作中事故发生的概率，提高完成任务的效率。
可用资源分配理论用于解释心理疲劳和工作绩效的相关性（Kok, 1997）。由于持续的行为响应和控制过程需要足够的认知资源，根据资源分配理论，为维持原有的绩效水平，人们需要为当前任务不断地调整和分配认知资源，当资源分配不足时，便会引起心理疲劳（Kato, Endo & Kizuka, 2009; Robert &Hockey,1997; Warburton,1986）。在心理疲劳状态下，任务相关认知资源消耗殆尽，信息感知能力降低，信息评估困难性提升（Robert & Hockey,1997; Lorist, Klein, Nieuwenhuis, et al.,2000;Sanders,2013; van der Linden, Frese & Meijman,2003）。