ヒューマンインタフェースシンポジウム 2000

(2000/9/22)

ヒューマンエラー防止のための動機づけモデルの心理実験による検証
松尾 太加志*1
The verification of the motivation model for prevention of human-error by psychological experiments
Takashi Matsuo*1
Abstract - According to the motivation model for prevention of human-errors, workers use external cues, when the availability
for external cues is high and the subjective confidence of behaviors is low. External cue corresponds to the incentive andsubjective confidence is related the drive in the motivation theory. The validity of the model was examined by psychologicalexperiments. Subjects memorized the position of 10 targets in the 8×6 matrix panel and confirmed the position by clicking of
the panels. Finally, the purpose of subject's task is to open the targets. During the final task, they can utilize help information
by clicking the help button. The number of confirmation trials and the delay time of the onset of help information were varied.
The frequency of help information use was observed. The results fitted the motivation model and the validity of the model wasconfirmed.
Keywords: human-error, motivation model, psychological experiment, external cue1.

実際に利用できるかということである。たとえば，マニはじめにュアルが整備されていても，読みにくいマニュアルであ松尾[1]は，原子力発電所のエラー事故をもとに，エラれば役に立たない。わかりくい表示や，何のアドバイスー防止に関する動機づけモデルを提案したが，実験によもできない人であれば外的手掛りとして役に立たない。

る検証は行なわれていない。本稿は，エラー防止動機づ外的手掛りはただ存在すればよいのではなく，利用できけモデルを検証した心理実験の報告である。
2.
2.1

る可能性がどの程度あるかが問題となる。利用可能性がエラー防止の動機づけモデル高ければ，それだけエラーは防止できる。さらに，ここでの利用可能性は単に利用されやすいかどうかだけではモデルの理念なく，それによって，実際にエラーが防止できるかどう

ヒューマンエラーを防止するために，人間に対して注かも含めて，利用可能性という言い方をする。

意の喚起や慎重な行動が求められるが，これは根本的な主観的確信度解決にはならない。人間はどのような努力をしても，エ2.3

ラーを起こしてしまう。注意が足りないとか努力を怠っ外的手掛りが利用されるかどうかは，利用可能性の問ているということではなく，人間の認知的過程の特性と題だけではなく，作業者側の要因も考えなければならなして当然の帰結である場合が少なくない。人間はヒューい。作業者が自分の行なっている作業に自信がある場合，リスティックな判断などの認知的バイアス によって効マニュアルに頼ったり人に尋ねたりすることはない。自率的な処理を行なっている。しかし，一方で，それがエ信がない場合に，マニュアルを読んだり，人に尋ねたりラーを誘発してしまう。そのため，ヒューマンエラーがする。つまり，作業者の作業に対する主観的確信度が高生じるのは当然のことであり，バイアス判断などは，ミいか低いかによって，外的手掛りを利用するかどうかがステイクの原因のひとつとして考えられている[3]。

決まってくる。

[2]

2.4

ヒューマンエラーを防止するためには，人間の内的な動機づけモデル

処理過程の改善を求めるのではなく，外から気づかせる

外的手掛りを利用させるためには，外的手掛りの利用ことが必要である。外的手掛りを設けて，それを利用さ可能性を高くすることが重要である。そして，作業者のせるようなしくみにすることが大切である。したがって，主観的確信度にも影響を受け，作業者の主観的確信度がエラー防止の問題は，人間がどうすれば外的手掛りを利低ければ外的手掛りが利用されるが，主観的確信度が高用するのかということであり，この問題に対して動機づければ外的手掛りは利用されない。
これは，動機づけにおける動因と誘因の関係と考える

け理論の枠組でアプローチしたのが本モデルである。
2.2

ことができる。ここで，外的手掛りを利用する動因(D)外的手掛りとその利用可能性は主観的確信度(SC)によって決定され，確信度が低くな

外的手掛りには，人，ドキュメント，表示，対象が考ると動因が高くなり，次のような式で表現される。

[1]

えられる 。外的手掛りにとって重要なのは，どれだけD=λ−SC(1)

そして，誘因(I)は外的手掛りの利用可能性であり，行動*1: 北九州大学文学部*1: Faculty of Humanities, Kitakyushu University

−1−

120

Behavior potential
lowhighる。全パネルが裏返しで表示され，被験者はパネルをマ

high availability(Incentive)
middle10080

ウスでクリックしてパネルを表に返して，ターゲットの位置を確認する。ターゲット以外のパネルを開いてもかまわない。確認時間は 10 秒で，開くことのできるパネ60

ル数は 12 である。この 10 秒間の確認を数回行なう。それは実験条件によって異なり，１，３，５回のいずれかlow40になる。10 秒間の確認が終わるごとに，パネルは，ま20たすべて裏返しとなり繰り返される。最後が，目標課題

0で，マウスをクリックすることによって，ターゲットの02
4
low Subjective
confidence
high

図１6

パネルを開いていく。このとき，ヘルプ情報を利用する

エラー防止の動機づけモデル

ことができ，ヘルプボタンをクリックすると，まだ開いていないターゲットの位置のいずれかひとつの座標が表Fig.1 The motivation model for prevention of human-error示される。ただし，ヘルプボタンを押してヘルプ情報（座のポテンシャル(P)，ここでは，外的手掛りを利用する標）が提示されるまでの時間は，０，１，３秒のいずれ行動のポテンシャルは，動因(D)と誘因(I)の積となる。

かとなる。ターゲット以外のパネルを開いてもかまわず，[4][5]開くことのできるパネル数に制限はない。与えられる時

これは，ハル やスペンス の学習理論，アトキンソン[6]間は 20 秒である。の動機づけモデル などに見られる動機づけにおける一3.2.3

般的枠組みである。したがって，次の式で表現できる。
P=（λ−SC）×I

装置

実験の制御はコンピュータ（NEC PC-9821 Xn/C9W）(2)

主観的確信度が低ければ，動因は高くなり，外的手掛によってなされ，15 インチカラーモニタ（NEC PC-りは利用される。一方，誘因である外的手掛りの利用可KD854）に提示される。被験者はマウス(NEC 製)を利用能性が高い場合も利用行動のポテンシャルは高くなるして操作する。実験プログラムは本実験用に独自に開発（図１参照）。

したものである。
3.

3.2.4

心理実験

手続き

実験は，試行数が表示される画面で被験者自らがマウ
3.1

目的スクリックをすることによって開始する。最初の記銘段

エラー防止の動機づけモデルを検証するために，主観階では，マトリックスと時間経過が表示され，５秒後自的確信度と外的手掛りの利用可能性を操作した心理実験

動的に次の確認段階に移る。ここでは，確認回数，時間，を行ない，そのときの外的手掛りの利用行動を観察する。
マトリックス上のパネルのターゲットの位置を記憶する

ターゲットの位置をどの程度覚えているかの主観的評価

課題を与え，外的手掛りとしてパネルの位置のヒントをが求められ，画面上に表示される１から５までの数字（５与えるヘルプ情報を設けた。そのヘルプ情報提示の待ちがもっともよく覚えたことを示す）をクリックすること時間を変えることで外的手掛りの利用可能性を操作した。
一方，主観的確信度については，記憶時に確認作業を行実施時にも，ヘルプ待ち時間，経過時間，パネルを開いるように操作した。この実験結果を，動機づけモデルにた数などが表示される（図２参照）。制限時間の 20 秒を当てはめることによって，モデルの検証を行なう。
3.2.1

経過するか，ターゲットの 10 個のパネルをすべて開い方法た時点で終了する。

被験者
赤のパネルの位置をクリックしてください

大学生 10 名（男性１名，女性９名）
3.2.2

によって回答する。最後に目標課題に移るが，このとき，ヘルプ待ち時間が表示された後，課題画面に移る。課題

なわせ，その確認の回数によって，主観的確信度が変わ

3.2

パネルを開いた数などが表示される。確認段階終了後，

1011

課題

被験者の課題は，６×８のマトリックスのパネル上の4HELP 1.0 5‑6( 1)

あからじめ定められたターゲットの位置を記憶し，そのターゲットのパネルを開くという課題である。課題は，次の３つの段階に分かれている。最初は，ターゲット位置を記憶する記銘段階である。６×８の 48 のパネル中，10 個がターゲットで，その位置はランダムに定められる。マトリックスは５秒間提示され，ターゲットは赤，図２それ以外は緑で表示される。第２段階は，確認段階であ

課題作業画面の例

Fig.2 An example of display during task−2−

試行とし，確認回数条件３通りとヘルプ待ち時間条件３通りの組み合わせの９試行がなされる。その順序はランダムで，９試行を２回繰り返し，計 18 試行を行なう。
本実験に入る前に，６試行の練習を行なった。
なお，実験の教示では，記憶の実験という言い方は避けた。また，被験者の作業に対する重要度の認識を統制するため，目標課題に失敗した場合は，その試行のやり直しを課す旨，教示した。ただし，やり直しは実際には行なわなかった。

Delay time of help
0s

101s3s98760

結果3.311(a)データ処理にあたっては，独立変数としての確認回数と被験者の主観的評価を主観的確信度の指標として用い

12345

図４11

Delay time of help
100s1s3s

98766

The number ofconfirmation trials

た。主観的評価に関しては，全員の被験者の反応割合かMean number of correct responses

Mean number of correct responses

以上の記銘，確認，評定，目標課題の一連の作業を１‑2.0(b)

0.0

2.0

Subjective evaluation(z value)

確認回数(a)と主観的評価(b)を指標としたときの正反応数。

ら，ｚ変換を行なった値を指標として用いた。

Fig.4 Number of correct responses as index of the number of

モデルへの当てはまり

confirmation trials(a) and subjective evaluation(b)3.3.1

ヘルプ利用回数に関して，各条件ごとに 10 人の被験者の平均値を算出した。それをもとに，確認回数と主観的評価を主観的確信度の指標として用い，図３に示した。

じた値を用い，値が大きくなると外的手掛りの利用可能どちらの図でも，主観的確信度が高いと利用回数が減っ性が大きくなるようにした。回帰式は，係数ｋ，定数項ている。また，ヘルプ待ち時間が長くなり，外的手掛りC，定数λをパラメータとする次のような式とした。
ヘルプ利用回数＝k×(λ−主観的確信度)の利用可能性が低くなると，ヘルプの利用回数が少なく×（３−ヘルプ待ち時間）+Cなっている。ただし，主観的確信度が高いと，その差は(3)回帰分析の結果，主観的確信度に確認回数を用いた場縮まっており，モデルのグラフ（図１）と同様の結果を合も(F=133.8; df=3,6; p<.01)，主観的評価を用いた場合も示している。

(F=47.74; df=3,6; p<.01)有意に係数は 0 ではなかった。そ動機づけモデルの式(2)に当てはまっているかどうかをれぞれの寄与率は，81%，73%であった。

確かめるために，回帰分析を行なった。行動のポテンシ正反応による（エラー防止）分析

ャルにヘルプ利用回数を，主観的確信度に確認回数また3.3.2

は主観的評価の値をそのまま用いた。ただし，外的手掛

主観的確信度と外的手掛り利用可能性の条件間の違い

り利用可能性については，ヘルプ待ち時間を３秒から減によって，どの程度エラーが防止できたかを見ることとした。そのため，条件ごとの目標課題段階でのターゲッ

5

Delay time of help
0s4

Mean frequency of using help

Mean frequency of using help

51s
3s

3210

出し，図４に示した。２つの条件を因子とした２要因分

0s

41s

散分析を行なったところ，主観的確信度として確認回数3sを使った場合，ヘルプ待ち時間において有意な傾向があ3る(F=4.70; df=2,4; p<.10)にとどまり，確認回数には有意差はなかった。一方，主観的評価を使った場合は，外的2手掛り利用可能性（F=12.01; df=2,4; p<.01)と主観的確信度(F=26.25; df=4,8; p<.01)の両要因ともに有意な差が認め1られた。Tukey 法による多重比較を行なったところ，5%水準で有意な差が認められたのは，ヘルプ待ち時間が０00(a)トのクリック数について，10 人の被験者の平均値を算

Delay time of help

123

4

5

2.0秒と３秒，１秒と３秒の間であった。主観的評価では，

Subjective evaluation(z value)

５段階の評定段階のうち，ひとつ以上の段階を越えたと‑2.06

The number ofconfirmation trials(b)0.0

ころですべてに差がみられた。
3.4

図 3

確認回数(a)と主観的評価(b)を指標としたときのヘ考察

主観的確信度の指標に確認回数を用いた場合も，主観ルプ利用回数。

的評価を用いた場合も，高い寄与率を示し，今回の実験

Fig.3 Frequency of using help as index of the number of

結果は，モデルに当てはまったと考えることができる。

confirmation trials(a) and subjective evaluation(b)さらに，実際のエラー防止にどのように関わっている−3−

かについては，正反応数によって分析を行なった。ヘルメカニズムを解析することを目的とするのではなく，実プ待ち時間が短い場合，つまり外的手掛りの利用可能性際にエラー防止のために何をなすべきかを考える上で提が高い場合は，正答数は多くなっており，外的手掛りの起されたモデルである。そのため，モデルとしては多少利用可能性を高めることがエラー防止に重要であること

粗削りではあるが，本実験で示されたように，外的手掛が示された。ただし，主観的確信度が低い場合，外的手りを高めることがエラー防止には必要であることがわか

掛りを利用しエラー防止に努めているものの，エラーがってくる。実際に制約などによって，間違った操作がで増える結果となっている。

きないようなフールプルーフな設計[8]にすれば，エラー4.

は確実に防止できる。これは，外的手掛りの利用可能性全体的考察が極めて高いと考えることができる。今後，実験条件の心理実験から得られた結果は，モデルに当てはまる結設定を再検討するなど，さらに精緻化したモデルによっ論を導くことができたが，いくつかの問題点が考えられて，このモデルがエラー防止に役立つことが期待される。

る。
まず，主観的確信度の測定の問題である。今回の実験

謝辞

では，独立変数の確認回数と被験者個人による評定値を本研究は，原子力安全システム研究所のヒューマンエ主観的確信度の指標として用いた。前者は，厳密には主ラーワークショップの一環として行なわれ，そのお世話観的確信度ではないため妥当性に欠く。後者の場合，内をいただいた同研究所の守川伸一氏に感謝申し上げます。

省として評価が正しくなされているかどうかの問題が残

また，実験は，北九州大学文学部人間関係学科柳田せつる。評定は目標課題直前になされたため，疎かになった子さんの 2000 年度卒業論文の一環として行なわれ，実可能性が考えられる。また，目標課題に失敗するのを恐験を実施した柳田さんにも，この場を借りてお礼を申しれ，失敗回避動機が高い人の場合，過少に評価した可能上げます。

[7]

性もある 。このような問題はエラー事例の分析でも問参考文献題となる。エラー事故発生後に作業者の内省に頼ることになるが，そこにバイアスが生じることは避けられない。

[1]ーマンエラーの認知心理学的調査検討報告書−事

次は，実験室実験の結果を実際の作業場面に適応でき故事例の認知心理学的分析− (株)原子力安全シスるかの問題である。実験で与えた課題は任意のものであテム研究所, Pp.32-39（2000）.印刷中り，外的手掛りとその利用可能性の程度，主観的確信度[2]の操作も，実験として成立するように適当な案配で定め

Aronson, E.: The Social Animal Sixth Edition; W.H.
Freeman and Company(1992).（古畑監訳: ザ・ソー

たにすぎない。実際の作業場面ではエラーに対する重要

シャル・アニマル（第６版）−人間行動の社会心度の認識から行動が慎重になり，外的手掛りを利用する理学的研究−; サイエンス社, 1994）.

可能性は高くなる。また，緊張が高い場面ではそれがス[3]トレスとなって，逆に外的手掛りを利用しないことにもReason, J.: Human Error; Cambridge UniversityPress(1990).（林監訳: ヒューマンエラー−認知科なりかねない。このようなエラーに対する重大性を認識

学的アプローチ−; 海文堂出版, 1994）.

するメタ認知やストレス因などが，外的手掛りの利用動[4]因に影響を与えているはずである。したがって，式(1)のHull, C.L.: A Behavior System: An Introduction toBehavior Theory; Yale University Press(1952).（能見，

利用動因には，メタ認知とストレス因も要素として含め

岡本訳者代表: 行動の体系; 誠信書房, 1971）.て次のようにすべきであろう。
[5]

利用動因(D)＝λ−主観的確信度＋メタ認知−ストレス因松尾: エラー防止の動機づけモデル; 箱田他: ヒュSpence, K.W.: Behavior Theory and Conditioning; YaleUniversity Press(1956）.（三谷訳: 行動理論と条件(4)づけ; ナカニシヤ出版, 1982）.

実験場面では，教示である程度操作はできるものの，[6]被験者と実験者の暗黙の了解にまかされており，十分にAtkinson, J.W.: Motivational determinants of risktaking behavior; Psychological Review, Vol.64, No.6,

条件統制できているとは言い難い。本実験で，エラーが359-372 (1957).

完全になくならなかった（図４参照）のは，メタ認知に[7]おいてエラーに対する許容が高かったせいであろう。

Atkinson, J.W., Litwin, G.H.: Achievement motive andtest anxiety conceived as motive to approach success

このように考えていくと，実験室実験の結果が実際のand motive to avoid failure; Journal of Abnormal and作業場面に適応できるかどうかの問題は残ってしまう。

Social Psychology, Vol.60, No.1, 52-63 (1960).

しかし，一方でエラー事例の研究は，ともすると情報の[8]選択的使用による分析に陥りがちであり，実験を通して

松尾: コミュニ ケーションの心 理学−認知心 理学・社会心理学・認知工学からのアプローチ−; ナ

エラーに対する行動を分析することは重要である。

カニシヤ出版(1999).

エラー防止の動機づけモデルは，ヒューマンエラーの−4−