受試者
本研究主要在探討於戰術任務中，飛行員注意力分佈之情況。研究中將比較經過專業 訓練之戰鬥機飛行員與未經訓練之不同背景人員在面對不同戰術環境時其臨場表現之差 異性。研究的樣本分為二組，一組為空軍戰鬥機飛行員共 30 人，另一組為空軍對飛行相 關作業有概念知識之非飛行員共 30 人；這兩組人員的年齡及工作經驗如下：
表 1 受試者基本資料
飛行員 非飛行員
最大 41 歲 最大 34 歲
最小 25 歲 最小 22 歲
年齡 平均 29.9 歲
年齡 平均 25.7 歲
最多 17 年/2200 小時 最多 17.5 年
最少 2 年/330 小時 最少 1 年
(飛行時間)
工作經驗 平均 6.4 年/906 小時
工作經驗 平均 5.7 年
實驗設計與作業設計
本研究的目的在探討正常無外來干擾因素情況下飛行員注意力的分佈及地面輔助資 訊對飛行員注意力之影響。戰鬥作業內容區分單一任務與雙重任務二種情況為一組內變 項。執行空戰作業時，受試者作業內容為監控一簡化之戰機空用雷達畫面在 3 種數量、9 種位置與 3 種佈局中偵測出敵機；在雙重任務作業時，受試者除了在雷達畫面中偵測敵機 外，同時須監控二項模擬座艙內之操作儀表，若偏離正常值時須調整以保持其於指定的正 常範圍內。
本研究為 9 (敵機位置) × 3 (飛機數量) × 3 (敵友佈局) × 2 (有、無輔助資訊) × 2 (單一、
雙重任務)的實驗設計，其中單一或雙重任務、敵機位置、飛機數量及敵友佈局為組內變項，
飛行員或非飛行員及有無輔助資訊為組間變項。
本研究模擬的飛行員注意力的作業，係修改自 Endsley(1996)的研究中的作業設計，作 業場景模擬圖 2 之典型制空作戰任務，二架飛機在一個 60 浬長、40 浬寬的空域內擔負區 域偵巡暨掩護任務(CAP, Combat Air Patrol)，負責維持空域內友機之安全並避免敵機滲透 至後方對我重要據點實施攻擊；任務機攜帶之武器為有效射程約 15 浬的視距外飛彈，友 機(未顯示)保持在後側方約 15 浬處以確保相互支援。畫面中央的紅點為友機及地面攔管官 共同使用之位置參考點(BE, Bull’s Eye)，下方的綠點為預設之待命點(CP, CAP Point)，粉 紅色區域表示我機待命時之跑馬型航線，黑色實心三角型代表本機位置，空心的三角型或 長方型均為本機雷達所偵測之目標示意圖，其中包含小圓圈者係指其已正確回覆本機發出 之敵友識別詢問信號，判定其身份為友機，無小圓圈者原意為不明機，本實驗中設定其為 敵機，任務中敵機所配備的是有效射程約為 15 浬之視距外飛彈。
圖 2 典型制空任務場景想定
實驗時螢幕呈現在電腦顯示器之上方，雷達畫面長約 15 公分、寬約 15 公分，以常見 空用雷達之 B 型掃瞄方式呈現，雷達資料內容則加以部分簡化，如圖 3 所示。
圖 3 實驗使用之簡化雷達畫面
雷達螢幕上方中央的數字 80 顯示選用比例為 80 浬，表示自最下方端線至最上方端線 間之距離為 80 浬之比例距離，左上方英文字串為雷達控制參數，左側中央之橫線與＜符 號指示天線之俯仰掃瞄角度，最上方長橫線與短直槓組成之倒 T 字符號指示天線之水平掃 瞄角度，下方直立短線及 33、00、03 等數字為航向指標，其中央位置具箭頭之符號係本 機現在航向(00 表示航向為 360°)，該箭號長短與本機速度成正比；雷達中央左右各一垂直 虛線指示飛機機頭左、右各 30°之位置，至二側畫面邊緣線處則為 60°，雷達全部水平涵蓋 角度為±60°，共 120°(以上均僅模擬顯示，本實驗無須操作)。
雷達所偵測之目標以方形或三角形符號加上代表速度向量之直線以指示其行進方向 及概略速度；偵測目標顯示為方形或三角形，係由雷達內部邏輯依目標航向、高度、速度 及未來動作預測等予以判定，通常代表目標之威脅等級，惟此一威脅等級之判定與處置極
為複雜且與研究內容無關，本研究暫不予討論。
受試者之作業，包含下列幾項：
1. 對畫面顯示的飛機進行敵機之辨識，當受試者認為已確定偵測反應時則以按下空白鍵 作為反應。
2. 當作了有敵機出現的反應後，接下去要做的作業依據是否有敵機做出對應的反應，若 偵測到敵機則接下去為回憶敵機所在位置，以模擬對敵機的戰術反應。實驗中是在一 空白的螢幕以移動滑鼠至記憶中敵機所在位置再按下左鍵的方式進行敵機位置標定。
若受試者的判斷是沒有敵機，則再按一次空白鍵結束此局。
為簡化實驗程序，我們假定所有飛機之敵友識別器(IFF/SIF，Identification between Friend and Foe / Selective Identification of Friend)均作用正常且空中敵友識別器詢問電門 (AIFF Interrogator)已由系統設定啟動，並已獲得友機回答，所有友機均於回波符號上呈現 一小圓圈；正常接戰情況下，詢答結果的正確回覆(小圓圈)可確證其為友機，若無小圓圈 則僅能暫訂為不明機，並應循複雜的程序再迅速加以辨證，此處為利實驗進行，實驗中設 定空域內之飛機非友即敵。
自變項的操弄
飛機數。 正常的空戰戰場中，在已知或可預期的情況下，一般均妥慎調派兵力，儘 可能造成局部的數量(總架數)或質量(總武器效能)優勢，然因各種突發或非預期的情況很 多，實際敵友機數量比例並不容易掌握。依 Miller(1956)研究顯示，人的工作記憶在單位 時間內可以處理 7 項資訊，超出太多的檢驗量，可能導致檢驗效果失真；為了配合實驗需 求，我們設定了三種情境：
‧ 情境一：畫面上共有 4 架飛機，敵、友機比例為 1：3，即 1 架敵機與 3 架友機。
‧ 情境二：畫面上共有 7 架飛機，敵、友機比例為 1：6，即 1 架敵機與 6 架友機。
‧ 情境三：畫面上共有 10 架飛機，敵、友機比例為 1：9，即 1 架敵機與 9 架友機。
佈局。 敵機與友機之位置若分離過遠，有可能使其目標明顯而成為攫取注意力的突 現 (Pop-Up) 目標，反之，若其與我友機之位置過近且友機分佈緊密而明顯，則可能發生 注意力引導之作用，為能平衡各種狀況，本研究將敵、友機之相對關係設定為三種情境(範 例如圖 4 所示)：
‧ 情境一：群組內，係指敵機被包圍在友機編隊最外圍飛機所構成的連線以內之區 域。
‧ 情境二：遠離群組，係指敵機完全在友機編隊最外圍飛機所構成的連線外之區域。
‧ 情境三：群組邊緣，係指敵機正好處於友機編隊最外圍飛機所構成的連線上或附 近。
群組內 遠離群組 群組邊緣 圖 4 佈局範例
位置。 指敵機與我機的相對位置。在距離分佈上，一般均以遠、中、近三者為劃分 標準，Endsley 亦以此種手法來完成 7 種目標投落點的組合，但其研究中並未說明此三種 距離的定義方式，究竟何種距離為遠?何者為近?
依現代戰機的座艙輔助系統來看，雷達及戰術情況顯示器為飛行員藉以建立情境察覺 (Situational Awareness)的最主要裝備，其上通常可依操作設定顯示 10 浬、20 浬、40 浬及 80 浬等不同顯示比例；本研究以雷達畫面探討飛行員注意力分佈並將其設定為 80 浬之顯
示比例，以取得較接近實際戰場的情況，依此設定，則顯示器垂直方向的中央 1/2 位置正 好是 40 浬的距離，在此一距離上下各約 15 浬位置所形成的中央顯示區幾乎是所有空用雷 達的最佳偵測區帶，同時，因為在此距離區帶內的敵機，很快便會進入飛彈的遠射程包線，
所以也是飛行員必須開始採取戰術行動的時機。
現代視距外飛彈之射程大幅提升，雖然有效射程係依空中敵我相對關係及各種角度、
天候條件等而時時變化，但在對頭飛行相互接近的情況下，概略於 20 浬時已非常接近敵 機對我攻擊之「無法逃脫區」(Non Escape Zone)，使得存活(survive)的機率大為降低，因 此，飛行員在接戰時，通常都會設定一防禦動作參考距離( DAP, Defensive Action Point ) 以為脫離戰場、求取生存重行接戰之操作依據，而 25 浬便是經常使用之參考指標。
因此，在探討遠、中、近之距離分佈時，我們可以依飛行員操作習慣及參考依據，作 出下列定義：
‧近距離：係敵機可對我產生立即危害而必須儘速採取防禦動作之距離，本研究定義 為 25 浬(含)以內。
‧中距離：係敵機對我實施戰術行動及我機必須完成戰術決心、下達作戰指示的距 離，雖無立即之危害但敵機之武器已接近有效發射涵蓋區，必須儘快採取適當作為 以防禦敵機之攻擊或佔取有利態勢，本研究定義為 25 浬(不含)至 55 浬(含)之間。
‧ 遠距離：係對空中所有動態保持監控、儘量蒐集資料、建立狀況認知並預作後續 操作計畫的距離，本研究定義為 55 浬(不含)以外之距離。
探討敵機分佈位置時，一般常見的相對方位分行方式係標註左、前、右及後方等，
Endsley 亦以此種區分方式配合距離創造出 49 種敵機分布的密度組合。然因實戰中，飛行 員實際投注較多注意力的主接戰區域是雷達偵測可及之範圍，不宜將後方區域列於平等地 位共同探討，所以，依戰鬥機飛行員的實際操作環境，就偵知與感測的角度而言，敵機位
置投射於座艙顯示器之情況，較足以反映其對建立情境察覺之影響意義。因此，我們將一 般空用雷達畫面(多為±60°)按常見的標示方式，以左右 30°為參考線，區分為左側、前方、
右側等 3 個方位區間，定義如下：
‧ 左方：我機左邊 30°線以外之區域。
‧ 前方：我機左邊 30°線至右邊 30°線之間所形成的區域，合計為 60°之範圍。
‧ 右方：我機右邊 30°線以外之區域。
依上述距離與方位的區分與定義，全部空域劃分成 3×3 的 9 個區塊並以自下而上、由 左而右的方式加以編號，如圖 5 所示。
圖 5 空域區塊劃定示意圖
任務負荷。 係指受試者作業過程中注意力資源的負荷程度，分為二種情境：
‧ 情境一：單一任務，受試者監控一簡化之戰機空用雷達畫面並於不同數量、不同 分佈情況之背景目標中尋找出符合敵機特徵之目標。
‧ 情境一：單一任務，受試者監控一簡化之戰機空用雷達畫面並於不同數量、不同 分佈情況之背景目標中尋找出符合敵機特徵之目標。