在线环境下团队风险决策行为的测量验证与环境压力效应检验

第四届全国大学生心理与行为在线实验精英赛 · 校赛研究设计 v3修订版

在线环境下团队风险决策行为的测量验证与环境压力效应检验

摘要

【摘 要】(300字以内)

目的 开发面向在线环境的小团队风险决策行为测评工具Team BART,并通过两项实证研究检验其信效度及环境压力对团队风险决策的因果效应。方法 研究1通过Credamo见数平台招募150名被试组成50个三人团队,间隔两周完成两次在线版Team BART任务,检验重测信度、内部一致性信度、编码者间一致性及结构效度。研究2采用随机对照实验设计,将60个三人团队随机分配至高环境压力组和低环境压力组,操纵任务限时和结果问责条件,比较两组在团队风险偏移、投票一致性、爆炸后调整率和行为编码分布上的差异。预期结果 研究1预期在线版Team BART编码一致性达到Cohen's κ ≥ 0.70,重测信度ICC ≥ 0.70,四因子结构效度良好。研究2预期高环境压力条件下团队风险偏移显著大于低环境压力条件,投票一致性更高,冲突指责行为占比增加。结论 在线版Team BART可作为团队风险决策行为的有效测量工具,环境压力对团队风险决策具有因果效应,研究结果为封闭环境团队心理选拔提供理论依据与测评手段。

【关键词】(3-5个关键词,中间用";"连接)

在线实验;团队风险决策;气球模拟风险任务;环境压力;行为测量

1 引言

南极科考队员长期处于隔离、受限和密闭环境(Isolated, Confined and Extreme Environment,ICE 环境)中,面临着严峻的心理挑战。长时间的物理隔离、极端的自然环境、有限的社交圈以及远离家庭和社会支持网络,使越冬队员普遍出现以情绪低落、睡眠障碍、认知功能下降和人际敏感度升高等心理症状为核心表现的"越冬综合征"(Palinkas & Suedfeld, 2008),影响科考队员身心健康与工作效率。

传统观点认为,封闭隔离环境中的团队是个体重要的心理保护资源。既往研究表明,社会支持能够有效缓冲压力对身心健康的负面影响(Cohen & Wills, 1985)。在极端环境心理学中,共同的目标、密切的日常互动和患难与共的经历被认为能缓冲孤独感、维持心理韧性(Palinkas & Suedfeld, 2008; Kanas & Manzey, 2008)。

然而,最新的实证研究对上述假设提出了质疑。近期研究显示,在封闭隔离环境中更频繁的面对面接触与更高水平的冲突、更强的不信任感、更严重的偏执倾向以及更低的个人绩效显著相关,且随着时间推移,队员们系统性地表现出孤独感上升、冲突加剧、偏执思维加重以及按国籍自发形成小团体等特征,团队整体凝聚力与协作能力同步下降。

由于南极科考站内的成员长期处于高度封闭与应激的状态,协作能力的下降不仅影响任务绩效,更可能引起团队冲突,进而威胁科考队员生命安全(Kanas & Manzey, 2008; Palinkas, 2001)。文献记录了多起南极科考站中因人际冲突导致任务失败的案例(Stuster, 2010),包括2018年俄罗斯南极站一名工程师因人际冲突持刀刺伤同事的严重事件。

然而,现有测评工具难以客观评估极地场景下的团队协作能力。既往研究主要依赖自我报告量表,容易受到共同方法偏差、回忆偏差和社会赞许性等局限的影响(Podsakoff et al., 2003),且在封闭环境中反复施测容易引发疲劳;行为学范式未能针对极地场景进行适配,且仅针对个体施测(Basner et al., 2015),无法明确影响团队协作的具体因素,如个体风险判断偏差、成员间信任降低或丧失策略调整能力;而fNIR、EEG等技术因设备限制,难以在极地科考站环境大规模应用(Pinti et al., 2019; Zimmermann et al., 2022)。

因此,亟需开发能够针对极地场景评估团队协作过程及决策质量的心理测评工具,为极地科考团队的心理干预、团队管理与安全保障提供科学支撑。

【图1】研究概念框架图

图1说明:此图应展示ICE环境→团队协作困境→现有工具不足→Team BART开发→在线化迁移→研究1信效度+研究2因果检验的逻辑链条。参考厚粲杯图1"封闭环境团队风险决策概念框架"的风格。

1.1 Team BART的开发与验证

针对上述空白,本研究开发了多人实时协同的团队风险决策行为测评工具Team BART,并完成初步信效度验证。在技术层面,研究将经典BART方法(Lejuez et al., 2002)从个体测量拓展为三人实时协同版本,通过"多键位并行输入系统"方案实现三名被试同时操作、实时同步决策。在方法层面,研究建立了"AI预编码+双人校验"的行为编码方法,编码一致性达到Cohen's κ = 0.73。通过行为编码与心理量表的交叉验证,初步检验了工具的信度和效度;同时探索了极端环境暴露剂量与团队决策行为的剂量-效应关系。

然而,上述版本依赖本地部署和多键盘硬件方案,难以大规模推广,且样本量有限,尚需在更大样本中验证其测量学属性。与此同时,随着在线实验平台(如Credamo见数平台)的发展,完全在线化的团队行为实验成为可能(Chandler & Sisso, 2022)。本研究拟将Team BART迁移至在线环境,开发支持多人远程实时协同操作的在线版Team BART,并通过随机对照实验检验环境压力对团队风险决策行为的因果效应。

1.2 研究目的

本研究旨在:(1)开发在线版Team BART(支持三人远程实时协同操作的团队风险决策行为测评工具,基于浏览器端渲染架构部署于Cloudflare Pages平台);(2)通过重测设计与行为编码交叉验证,在更大样本中检验在线版工具的信度与效度;(3)通过随机对照实验操纵环境压力条件,检验环境压力对团队风险决策行为的因果效应。

基于既有文献,提出以下假设:在线版Team BART编码一致性达到Cohen's κ ≥ 0.70,重测信度ICC ≥ 0.70,四因子结构效度良好(H1);高环境压力条件下团队风险偏移显著大于低环境压力条件(H2);高环境压力条件下投票一致性显著高于低环境压力条件(H3);高环境压力条件下冲突指责行为占比显著高于低环境压力条件(H4)。

2 文献综述

2.1 ICE环境团队动力学研究

Palinkas和Suedfeld(2008)系统综述了南极越冬队员的心理适应特征,指出"越冬综合征"表现为情绪低落、认知功能下降和人际敏感度升高。Stuster(2010)记述了多起南极科考站中因人际冲突导致任务失败的案例。近期研究发现近距互动频率与冲突水平正相关,偏执思维随时间显著上升,社会互动网络按国籍聚类。既往研究表明封闭极端环境对团队协作功能构成威胁,但均为现象描述,未能量化评估团队的协作能力。

2.2 群体决策与风险偏移研究

Stoner(1961)发现群体决策会比个人决策更倾向于冒险或保守,Wallach、Kogan和Bem(1962)通过实验进一步证实群体讨论会导致决策向更高风险方向偏移。Myers和Lamm(1976)将这一现象概括为"群体极化",指出其核心机制包括责任分散、社会比较和信息影响。风险转移(risky shift)是群体极化的早期发现。团队情境中的风险决策受到多种因素影响,包括信息性影响(informational influence)和规范性影响(normative influence)。Kerr和Tindale(2004)的综述表明,团队风险决策的质量取决于沟通质量、领导风格和任务结构等因素。Kerr和Tindale(2004)指出,群体决策中的信息分享偏差在高压条件下更为严重。在ICE环境中,由于社交圈缩小导致信息源单一化、成员间的高度熟悉降低了异议表达的可能性、物理封闭消除了退出选项,上述机制可能被进一步放大(Palinkas & Suedfeld, 2008)。此外,群体决策中的从众压力在封闭环境中可能更为突出,个体倾向于抑制与多数意见相左的判断(Janis, 1972)。

2.3 风险决策行为测量研究

气球模拟风险任务(Balloon Analogue Risk Task, BART)由Lejuez等人(2002)开发,是测量风险决策的经典行为范式。该任务中,个体不断对充气的风险与收益进行权衡,其充气次数等指标不依赖自我报告,任务逻辑与真实决策场景高度相似(Lejuez et al., 2002)。BART范式已被NASA纳入Cognition认知测试电池并在多个ICE站点部署(Basner et al., 2015),但现有应用均为个体施测的原版范式,未针对极地任务的特殊情境进行场景适配。同时,近期研究将BART拓展至AI构成的虚拟群体,发现他人的风险行为显著影响个体决策(Does the risk-taking behaviour of a group influence individual risk-taking behaviour?, 2025)。然而,现有BART范式仅用于个体测量或模拟群体研究,尚未用于真人团队的测评。

2.4 团队行为编码方法

行为编码是团队过程研究的核心方法(Marks et al., 2001; Salas et al., 2005)。通过分类和量化团队成员的言语行为,研究者可以揭示团队协作的微观过程。Mathieu等(2008)提出了团队有效性的多层次模型,指出行为编码对理解团队过程的重要性。

行为编码面临两大挑战:一是编码信度的保障,特别是在编码类别边界模糊时;二是编码效率,传统人工编码耗时巨大。Driskell等(2001)的综述指出,编码信度(κ > 0.70)是行为编码研究的基本要求。在人工智能辅助行为编码领域,近期研究表明LLM在对话数据编码中具有应用潜力,AI编码与专家编码的一致性达到可接受水平。

2.5 环境压力与决策行为

环境压力对决策行为的影响已被大量研究证实。Yerkes和Dodson(1908)描述了压力与绩效的倒U型关系,Lazarus和Folkman(1984)的认知评价理论指出压力反应取决于个体对情境的评估。Keinan(1987)发现高压条件下的决策者倾向于采用启发式策略,信息加工深度降低。Kerr和Tindale(2004)指出,高压条件下团队决策中的信息分享偏差更为严重,可能导致群体极化增强。然而,既有研究主要关注个体在环境压力下的决策行为变化,较少关注团队层面的响应机制,压力条件下的团队决策是否存在群体极化增强或抑制效应尚不明确。此外,在线行为实验在过去十年快速发展(Chandler & Sisso, 2022),但现有在线行为实验多为个体施测,缺乏支持多人实时协同操作的在线团队行为实验平台。

3 问题提出及假设

3.1 现有研究的不足

基于上述文献综述,可以识别出以下不足:

第一,缺乏面向在线环境的小团队协作风险决策行为测评工具。现有BART方法以个体测评为设计目标,无法评估团队层面的风险决策过程。前期研究开发的Team BART虽实现了多人实时协同操作,但依赖本地硬件方案(多键盘并行输入),难以在线化推广和大规模实施。

第二,在线环境下团队行为编码的信效度有待验证。在线环境改变了交互方式(从面对面多键盘操作变为远程文字聊天协商),行为编码框架是否仍然适用,编码一致性是否保持,需要在更大样本中验证。

第三,环境压力对团队风险决策的因果效应缺乏实验证据。既有研究以横断面相关设计为主(如驻站时间与冲突行为的相关),无法确定因果方向。通过随机对照实验操纵环境压力条件,是检验因果效应的标准方法。

第四,在线团队行为实验平台尚不完善。现有在线行为实验多为个体施测,缺乏支持多人实时协同操作的标准化在线团队行为实验平台,制约了大规模团队决策研究的开展。

3.2 研究目的与假设

本研究旨在:(1)开发在线版Team BART(支持三人远程实时协同操作的团队风险决策行为测评工具);(2)通过重测设计与行为编码交叉验证,在更大样本中检验在线版工具的信度与效度;(3)通过随机对照实验操纵环境压力条件,检验环境压力对团队风险决策行为的因果效应。

基于既有文献,提出以下假设:

假设1(H1):在线版Team BART具有可接受的测量学属性。编码一致性Cohen's κ ≥ 0.70,重测信度ICC ≥ 0.70,内部一致性Cronbach's α ≥ 0.75,四因子行为编码框架结构效度良好。

假设2(H2):高环境压力条件下,团队风险偏移显著大于低环境压力条件。高压条件下团队更倾向于采取冒险策略。

假设3(H3):高环境压力条件下,投票一致性显著高于低环境压力条件。高压条件下从众效应增强,团队成员更倾向于达成一致。

假设4(H4):高环境压力条件下,冲突指责行为占比显著高于低环境压力条件。高压条件下团队互动中负面行为增加。

4 实证研究

4.0 数据分析计划概述

本研究采用系统化的数据分析策略。研究1(信效度验证)将使用以下统计方法:(1)编码者间一致性采用Cohen's κ系数评估;(2)重测信度采用组内相关系数(ICC)评估;(3)内部一致性信度采用Cronbach's α系数评估;(4)结构效度采用验证性因子分析(CFA)检验四因子模型拟合,报告χ²/df、CFI、TLI、RMSEA等拟合指标。研究2(因果效应检验)将使用以下统计方法:(1)压力操纵检验采用独立样本t检验比较两组PSS-10得分差异;(2)主要结果(团队风险偏移、投票一致性、爆炸后调整率、冲突指责行为占比)采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验(若数据不满足正态性假设);(3)效应量报告Cohen's d或Hedges' g;(4)显著性水平设定为α = 0.05,采用Bonferroni校正控制多重比较。所有统计分析将使用R 4.3+或Python 3.10+完成。

4.1 研究1:在线版Team BART的信效度验证

4.1.1 研究目的

验证在线版Team BART的信效度,为后续研究提供经过验证的测量工具。具体检验重测信度、内部一致性信度、编码者间一致性和结构效度。

4.1.2 参与者/被试

通过Credamo见数平台招募150名被试,组成50个三人团队。被试纳入标准:(1)年龄18-35岁;(2)能流利使用中文;(3)具有基本计算机操作能力,能使用电脑浏览器访问在线实验;(4)能使用文字聊天功能进行实时沟通。排除标准:(1)存在色觉异常;(2)既往精神疾病诊断。根据Houts等(2018)关于小样本量表开发的建议,150名被试(50个三人团队)能够满足信效度检验的最低样本要求。

4.1.3 研究设计

采用2周重测设计。所有团队间隔两周完成两次在线版Team BART任务。因变量包括:重测信度(ICC)、内部一致性信度(Cronbach's α)、编码者间一致性(Cohen's κ)、结构效度(CFA拟合指标)。

4.1.4 工具及材料

(1)在线版Team BART

基于浏览器端渲染架构部署于Cloudflare Pages平台。被试通过Credamo平台获取专属实验链接,在电脑浏览器中打开后进入标准化指导语页面。系统将同一团队的三名被试分配至虚拟房间,任务界面实时显示三人的装载进度。团队通过文字聊天框进行实时协商,达成一致后由一名被试点击兑现按钮完成决策。行为数据(装载次数、投票选择、反应时、聊天记录)自动记录并上传云端服务器。

核心改进:将前期研究中基于USB Hub的多键盘并行输入方案迁移至浏览器端,三名被试各自在独立设备上操作,通过WebSocket实现实时状态同步。保留了原版的核心任务参数:15轮正式轮,每轮最大装载次数12次,冰面承重阈值K随机生成(K∈{1,...,12},均匀分布),每轮投票窗口限时60秒。

【图2】在线版Team BART系统架构与任务流程

图2说明:此图应展示三层架构(输入层/逻辑层/数据层),以及三名被试各自通过浏览器访问→WebSocket同步→聊天协商→决策提交的流程。参考厚粲杯图2"多键盘并行输入系统"的风格。

(2)行为编码框架

沿用前期研究中经四轮迭代验证的四类编码框架(v4.2):任务策略(Task Strategy, TS),即与任务直接相关的言语行为,包括讨论策略、评估风险、描述结果、提出建议等;积极支持(Positive Support, PS),即促进团队协作的言语行为,包括鼓励、认可、感谢、幽默等;冲突指责(Conflict Blame, CB),即破坏团队协作的言语行为,包括批评、指责、抱怨、对抗等;回避沉默(Avoidance Silence, AS),即回避任务或团队的言语行为,包括沉默、离题、消极回应等。

编码判定口诀:「这句话在讨论怎么完成任务吗?」是→TS;「这句话在拉近关系/鼓励队友吗?」是→PS;「这句话在攻击队友/激化矛盾吗?」是→CB;「这句话在远离任务/远离队友吗?」是→AS。

(3)过程评价问卷

任务完成后施测,评估被试对在线协同操作的主观体验、任务理解程度和团队沟通质量。

4.1.5 研究过程

数据收集分为三个阶段:

阶段一:首次施测。被试在Credamo平台完成知情同意后,打开Team BART实验链接。进入标准化指导语页面后,团队通过文字聊天框完成自我介绍。随后进行2轮练习轮(不计入正式结果),再完成15轮正式实验。每轮限时60秒,团队需在限时内通过聊天协商达成一致并点击兑现。系统自动记录所有行为数据和聊天记录。

阶段二:重测施测。间隔两周后,被试通过Credamo平台再次参与相同的在线Team BART任务。流程与首次施测完全一致。

阶段三:编码与分析。由两名经过培训的独立编码者对全部聊天数据进行编码。编码者先在30%的数据上进行试编码,达到一致性要求(κ ≥ 0.70)后完成全部编码。对不一致的编码(约5%)由第三名编码者仲裁。编码流程采用"AI预编码+双人校验"策略:先由GPT-4对对话文本进行初步编码(AI预编码准确率约78%),再由两名编码者分别校验修正。

4.1.6 预期结果

预期在线版Team BART具有可接受的测量学属性:(1)编码者间一致性Cohen's κ ≥ 0.70,达到Substantial水平(Landis & Koch, 1977);(2)重测信度ICC ≥ 0.70,表明两周间隔内团队行为模式具有稳定性;(3)内部一致性Cronbach's α ≥ 0.75;(4)验证性因子分析显示四因子结构拟合良好(χ²/df < 3, CFI ≥ 0.90, TLI ≥ 0.90, RMSEA ≤ 0.08);(5)行为编码分布与前期研究一致,任务策略(TS)行为占主导地位(预期占比 > 85%),反映BART任务的高认知负荷特性。若上述指标达到预期,则确认在线版Team BART可作为有效的团队风险决策行为测量工具。

4.2 研究2:环境压力对团队风险决策行为的因果效应

4.2.1 研究目的

通过随机对照实验操纵环境压力条件,检验环境压力对团队风险决策行为的因果效应,揭示压力条件下团队决策的行为特征变化。

4.2.2 参与者/被试

通过Credamo见数平台招募180名被试,组成60个三人团队。被试纳入标准与研究1一致。采用G*Power 3.1进行样本量估算,以中等效应量(Cohen's d = 0.50)、统计检验力0.80、α = 0.05为标准,每组至少需要26个团队(78人),考虑15%流失率,每组招募30个团队(90人),两组共60个团队(180人)。随机分配至高环境压力组(30个团队,90人)和低环境压力组(30个团队,90人)。

4.2.3 研究设计

采用单因素被试间实验设计。

自变量:环境压力,2个水平。

高环境压力组操纵方案:(1)时间压力——每轮限时15秒(vs. 低压力组45秒),团队需在极短时间内协商并做出兑现决策;(2)结果问责——任务前告知"您的个人决策表现将被单独评估和排名"(vs. 低压力组"本实验评估团队整体表现,不评估个人");(3)排名反馈——每轮结束后显示"您目前排名第X"(vs. 低压力组显示"本轮已完成")。

低环境压力组:每轮限时45秒(充足时间),无个人评估排名,反馈仅显示"本轮已完成"。

因变量:(1)团队风险偏移(Team Risk Shift):Team BART平均装载次数与个体风险基线的差值,正值表示群体极化向冒险;(2)投票一致性(Vote Consistency):每轮三人投票的一致程度,取值范围0.67–1.00;(3)爆炸后调整率(Post-Explosion Adjustment):冰面破裂后下一轮装载次数相对于破裂前的变化率;(4)冲突指责行为占比(CB%):冲突指责类编码在总编码中的比例。

4.2.4 工具及材料

(1)在线版Team BART(同研究1)。

(2)行为编码框架(同研究1)。

(3)压力感知量表。采用压力感知量表简版(Perceived Stress Scale, PSS-10; Cohen et al., 1983),中文版由杨廷忠和黄丽(2003)修订,在任务前后施测,用于检验压力操纵的有效性。

(4)过程评价问卷(同研究1)。

4.2.5 研究过程

(1)被试通过Credamo平台获取实验链接,完成知情同意后进入在线实验界面。

(2)完成压力感知量表前测(PSS-10)和人口学信息采集。

(3)标准化指导语页面呈现任务说明和操作方式。高压力组额外呈现时间限制和排名信息,低压力组呈现无排名说明。

(4)进行2轮练习轮,确保被试理解操作。练习轮两组限时一致(均为60秒),不施加任何压力操纵。

(5)完成15轮正式实验。高压力组每轮限时15秒,低压力组每轮限时45秒。每轮间显示组间差异化的反馈信息。

(6)实验结束后立即完成压力感知量表后测和过程评价问卷。

(7)由两名独立编码者对全部聊天数据进行编码(流程同研究1)。

【图3】研究2实验流程图

图3说明:此图应展示:Credamo招募→随机分配→前测PSS-10→指导语→练习轮→15轮正式实验(高/低压力分流)→后测PSS-10→编码分析。参考厚粲杯图3"Team BART实验流程"的风格。

4.2.6 预期结果

(1)压力操纵检验:高环境压力组后测PSS-10得分显著高于低环境压力组(p < 0.05),表明操纵有效。

(2)主要结果:高环境压力组的团队风险偏移显著大于低环境压力组(H2),表明高压条件下团队更倾向于冒险。结合文献,高压条件下群体极化效应可能增强(Kerr & Tindale, 2004),团队更倾向于向高风险方向偏移。

(3)投票一致性:高环境压力组投票一致性显著高于低环境压力组(H3),表明高压条件下从众效应增强。时间压力可能压缩了协商空间,团队更倾向于快速达成一致。

(4)爆炸后调整率:两组差异待检验,高压条件下可能出现更极端的调整模式——既可能更保守(因时间压力导致过度规避),也可能更冒险(因问责压力导致追求补偿性收益)。

(5)行为编码:高环境压力组冲突指责行为占比显著高于低环境压力组(H4),表明高压条件下团队互动中负面行为增加。预期任务策略(TS)占比在高压条件下有所降低,冲突指责(CB)占比升高。

5 参考文献

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