不確定性不僅僅是人試圖避免、減少的不便性,，而是一個決定人類決策和行動的重要因素,。因此，系統(tǒng)設計中要求操作者了解情況中不確定性的程度和性質(zhì)是非常重要的,。信息的置信水平,，不確定性的相關(guān)性，是大多數(shù)領域中態(tài)勢感知的一個重要組成部分,。由于其獨特的性質(zhì),，我們將描述不確定性的不同類型和來源，不確定性在態(tài)勢感知中的作用，以及人們?nèi)绾畏e極管理復雜領域中的不確定性,。然后我們將描述用于顯示信息可靠性或確定性的設計建議,，以便支持態(tài)勢感知和決策。

    不確定性在整個決策過程中發(fā)揮作用（如下圖）,。個體感知的基本數(shù)據(jù)（u1）,，他們對數(shù)據(jù)正確理解（u2）的程度，他們的預測能力（u3）,，以及他們的決定達到預期的程度（ud）都有一定程度的不確定性,。

第一級：數(shù)據(jù)的不確定性

    第一種類型的不確定性涉及操作者可以獲得環(huán)境狀態(tài)的基本數(shù)據(jù)。通常,，傳感器測量,，檢測環(huán)境中的事件和對象或?qū)傩裕瑴y量結(jié)果具有某種程度的誤差或不確定性,。這些結(jié)果包括經(jīng)由機械傳感器檢測飛行器的位置,、速度和航向，或經(jīng)由一個人報告給定扇區(qū)中是否存在敵方坦克,。在手術(shù)室中,，使用傳感器來測量患者心率和血液中的氧濃度。所有這些傳感器測量都具有與它們相關(guān)聯(lián)的一些誤差,。聯(lián)系傳感器數(shù)據(jù)的誤差,，許多因素導致了產(chǎn)生不同程度的不確定性。
（1）缺少的信息：不確定性的最常見來源之一是缺少數(shù)據(jù)（McCloskey,，1996）,。在軍事情況下，敵人積極地努力否認或隱藏相關(guān)信息,，使缺失數(shù)據(jù)是一個常見的問題,。飛行員或指揮官必須積極努力尋找敵方飛機或部隊，并確定他們的相關(guān)屬性（例如：數(shù)字,，編隊,，名稱，類型）,，但他們最終只能得到有限的信息輔助操作,。在醫(yī)學領域中，不確定性產(chǎn)生的原因可能是由于缺少潛在受損的信息（因為 x 射線或其他測試僅能檢測所需數(shù)據(jù)的一部分）或缺少過去病史,，比如早期接種或過敏的信息,，因為患者可能沒有留意或無法記住（Xiao
＆MacKenzie,，1997） ,。在幾乎每個領域,，缺失的信息是不確定性的重要來源。
（2）數(shù)據(jù)可信性：操作者可用的信息具有一定程度的不確定性,，該不確定性由于傳感器或信息來源的不可靠性的程度產(chǎn)生的,。沒有傳感器或人是 100％準確的。比起經(jīng)驗豐富的老兵,，來自無經(jīng)驗士兵關(guān)于敵人活動的口頭報告將被視為不可靠（更少的不確定）,。雷達上的目標檢測可以可以認為比紅外傳感器更可靠（更少的不確定）。已知不同的醫(yī)學測試在檢測各種醫(yī)學狀況有不同的可靠性,。隨著時間的推移,，操作員了解哪些傳感器比其他傳感器更可靠，就像他們了解哪些人比其他人更可靠和更值得信賴,。更重要的是，人們還會學習這些系統(tǒng)何時可靠,，以及導致這些系統(tǒng)不可靠的因素,。例如，特定的傳感器在大多數(shù)時間可能是非?？煽康?，但是對于有云層覆蓋或高濕度水平情況下可能功能不佳。一個給定的個人在大多數(shù)時間可能是非?？煽康?，但不是在周五晚上他們已經(jīng)喝得太多的情況下。這種類型的信息可靠性測量比單個數(shù)字（例如,，75％可靠）更有用,，因為人們能夠更好地校準他們放置在系統(tǒng)提供的特定數(shù)據(jù)片段中的置信度，或者對某個人的信任程度,。傳感器或測量正確地檢測潛在事件（其真實性）和報告數(shù)據(jù)的粒度（特異性程度）的可能性與來源的可靠性密切相關(guān),。換句話說，傳感器報告的內(nèi)容越詳細,，人的置信度就越準確,。例如，空中交通管制員得到的飛機高度報告精確到實際高度的 300 英尺以內(nèi),。全球定位系統(tǒng)（GPS）信號可以將物體位置（取決于三角測量中的衛(wèi)星數(shù)量）報告在 50 英尺內(nèi),。這其中存在不同程度的自有不確定性,，因為有存在變化的空間。
（3）不一致/沖突的數(shù)據(jù)：通常，多個傳感器會提供同一潛在現(xiàn)象的信息,。當這些不同的數(shù)據(jù)源一致時，即使每個數(shù)據(jù)源具有較低的可靠性,，它們也可以增加對數(shù)據(jù)準確性的主觀信心水平（Gilson,，Mouloua，Graft，＆McDonald,，2001）,。然而，許多時候,，多個來源可能會有相互沖突的數(shù)據(jù),。這種不一致可能是因為不同的傳感器具有不同的可靠水平，或者因為它們實際上報告的是不同的潛在現(xiàn)象,。盡管人們可能使用不同的策略來解決這種沖突（本章后面討論）,，但可以肯定地說，不一致的數(shù)據(jù)可能導致更低的信心水平或確定性,，并且可能顯著減慢決策制定并降低性能（Bolstad＆Endsley,，1998）。確定哪個傳感器是正確的對于操作者來說可能是困難且耗時的,。
（4）數(shù)據(jù)的及時性：雖然在一些環(huán)境中,，數(shù)據(jù)不斷地被檢測并報告給操作員，但在許多其它環(huán)境中,，數(shù)據(jù)只是偶爾或周期性地收集,。空中交通管制員獲得的飛機位置在顯示器上每 6 秒更新一次（根據(jù)雷達的掃描）,，這與上次更新的飛機的位置,，航向和高度的變化會帶來一定程度的不確定性。戰(zhàn)場中的智能信息可以是幾小時或幾天更新一次,，因此過渡期間的變化帶來不確定性,，即便他們最初收集的數(shù)據(jù)是完全準確的。
（5）含糊不清或嘈雜的數(shù)據(jù)：此外,，許多數(shù)據(jù)嵌入在上下文中,，其本質(zhì)上是噪聲或模糊的，這會導致不確定性,。ECG 信號可以拾取許多移動偽像,，這些偽影可能掩蓋醫(yī)生正在尋找的信號。車輛和坦克可以被偽裝,，使得它們在背景下很難檢測到并且?guī)砦矬w是否存在這樣的不確定性,。
    這五個因素中的每一個——缺少數(shù)據(jù)、傳感器的可靠性,、不一致的數(shù)據(jù),、時間滯后和嘈雜的數(shù)據(jù)，都可能引入不確定性,，并且影響一個人對他們的態(tài)勢感知的信任度,，不僅是定量的,，而且是定性的。知道一個對象 5 分鐘前的位置信息其可信度完全不同于知道其當前的位置信息,。第一種情況為個人提供某些信息（例如,，敵方坦克絕對在該地區(qū)） ，以及一系列的可能,，可以推斷其當前狀態(tài)（例如,，它必須在該位置的 X 英里內(nèi)）。第二種可以得到?jīng)]有坦克存在的可能性,，但可能是不可靠的傳感器或報告員的結(jié)果,。進一步的數(shù)據(jù)收集和決策的意義是重大的。具有 80％可靠性的一個傳感器與由具有相同可靠性的兩個傳感器帶來的不確定性是完全不同的,，且與檢測不同信息的兩個傳感器的組合帶來的的不確定性也是完全不同的,。因此，盡管不確定性可能源于這些不同來源中的任何一個,，但是該不確定性的性質(zhì)本身是提供決策和行動的信息,，并且不應該被操作者丟失或掩飾。

 第二級：理解的不確定性
    對每個人自己,，人們對發(fā)生的事情的理解形成一定程度的信心。給定某些線索和數(shù)據(jù)輸入,，指揮官可以 90％確信敵人在特定部門中集合,。基于幾個測試和生理學措施,，醫(yī)生對特定的診斷可能有 80％的信心,。類似地，許多系統(tǒng)聚集數(shù)據(jù)或應用不同類型的算法來對底層數(shù)據(jù)進行分類,。例如自動目標識別系統(tǒng)或傳感器融合算法可以組合多個傳感器的輸出以產(chǎn)生目標位置或識別,。該輸出的可靠性基于底層數(shù)據(jù)的質(zhì)量和確定輸出的軟件算法的質(zhì)量。
分類映射（信號特征與特定參數(shù)的已知類的擬合程度）落入該區(qū)域,。即使系統(tǒng)檢測給定位置中的飛機是 100％準確的,，也可能存在將其特征映射到已知類型的飛機的不確定性（例如，80％的概率是友好的,，20％是概率是敵人）,。如果要成功使用這些系統(tǒng)，通過分類映射和信息整合尋找有意義地呈現(xiàn)置信水平信息的方法對于態(tài)勢感知是非常重要的,。

第三級：預測的不確定性
預測未來會發(fā)生什么在大多數(shù)系統(tǒng)中都是不確定的,。雖然對情況的充分了解和優(yōu)秀的心理模型可以減少這種不確定性，但某種程度上未來將會發(fā)生什么的不確定性總是存在,。戰(zhàn)斗機飛行員可以試圖預測敵方飛機在其武器墜落時向哪個方向飛行,，但他不能確切地知道,。外科醫(yī)生可以相信，她清除斑塊將會使動脈恢復正常,，但是她不能確定是否還會有更多的問題,。
即使預測通常遠不完美，人們依舊努力做到預測,，從而主動,。預測的難度不僅受到基礎數(shù)據(jù)的不確定性影響，而且因每個人（或任何系統(tǒng)）基于該信息準確地預測未來行為和事件的能力不同而復雜化,。

 決策的不確定性
最后,，不確定性通常存在于一個人的信心程度中，即特定的選擇的行動方案將導致期望的結(jié)果,。在不確定性決策（Kahneman,，Slovic，＆Tversky,，1982）和自然主義決策（Klein,，Orasanu，Calderwood 和 Zsambock,，1993）中有大量研究承認這種不確定性,。在大多數(shù)情況下，這本書專注于研究前三種類型的不確定性（與態(tài)勢感知有關(guān)）,。