心率变异性在民警工作表现中的监测与应用

朱峻森 李 洋 刘洪广

（中国人民公安大学，北京 100038）

一、前言

民警在警务工作中良好的工作表现意味着更好的适应性和岗位胜任力。生理心理学和运动科学的发展为民警工作表现的监测与提升提供了基于生理心理学原理的基本方法和原则。心率变异性(HRV，Heart Rate Variability,HRV）分析是近年来评估身心负荷使用较多的一种方法。HRV指逐次心跳间隔的微小变异，含有神经体液因素对心血管系统调节的信息，其本质是反映机体交感神经和迷走神经调节的均衡性。它作为客观评估个体身心状态的指标，能实时反应个体对所处环境心理和生理的适应性，因此可用于评估民警在警务工作中的生理心理状况和身心恢复状态，并对其认知功能水平进行评估。

工作表现是一个相对通俗的说法，既有关于工作表现的研究主要是基于某一特定主题从该领域人员工作表现的内涵着手进行界定。比如周妮娜等人从工作满意度、组织承诺、工作绩效、组织公民行为等四个角度来研究员工的工作表现①周妮娜.领导-部属交换感知匹配对员工工作表现的影响[J].经济与管理研究,2010(7):67-76.。唐丽萍将工作表现定义为工作投入，将其视为员工在工作过程中所表现出来的内在动机②苏鹏源，唐丽萍.公共服务动机与相关变量关系研究[J].决策与信息旬刊,2016(10)：19-20.。而在运动科学领域，工作表现体现为身体状况与疲劳程度的差值。目前关于警察工作表现的相关研究较少，我国学者张振声以五因素理论对民警工作表现进行过预测③张振声.论五因素个性理论与警察工作表现预测[J].公安大学学报(社会科学版),1998(4):74-79.，但其中并未对工作表现进行过明确的概念界定。公安工作的高强度特性对民警的个人体能素质有一定要求；高应激特性要求民警具有较强的抗应激能力和适应力；任务的高风险性则对民警的认知能力有较高的要求。民警工作表现的提高，是建立在对机体高强（生理或心理）刺激后的负荷—恢复—超量恢复的基础上而实现的。超量恢复的基础是适度的负荷，但由于不同民警身心适应能力的差异，有的通过刺激能达到负荷的临界水平，很好的进入负荷—恢复—超量恢复的良性循环，有的则因过度训练破坏了机体内部稳态，从而感到力不从心，出现机能失调或产生心理问题。工作表现的内容应能体现生理心理疲劳—恢复—超量恢复的不同阶段，且贴近民警实际工作的特点。因此，本文使用HRV客观量化检测、评估民警心理生理状态参数，从民警的身体素质、应激管理、认知表现三个方面来论述HRV在民警工作表现中的应用，从而科学、准确、有效地调适民警身心状态，维护民警身心健康，增强勤务工作能力，提升其工作表现。

二、心率变异性概述

（一）心率变异性的生理机制：自主神经系统

面对波动的内外环境刺激，人体自主神经系统（ANS）会通过调节系统资源分配来影响身心功能。自主神经系统由交感神经系统（SNS）和副交感神经系统（PNS）组成，分别与应激和放松有关。心脏动力学(例如心率变异性)的变化是SNS和PNS之间错综复杂的相互作用的结果。一般来说，ANS活动比较广泛，常以整个心血管系统来参加反应。例如，当交感神经系统发生反射性兴奋时，除心血管功能亢进外，还伴有瞳孔散大、支气管扩张、胃肠道活动抑制等反应。ANS活动的主要作用在于促使机体适应内外环境的急骤变化。相比较而言，PNS活动比较局限；其整个系统的活动主要在于保护机体、休整恢复、促进消化、积蓄能量等。通过ANS调节，机体对急慢性应激做好生理和心理准备，并从应激状态恢复。实践中，民警很多勤务工作与ANS调节的效率和有效性的功能存在联系，如任务前后的情绪觉察和调节能力、从应激事件后恢复的能力等。

由于ANS与全身心理和生理系统密切相关，对其反应水平进行量化可提供关于民警工作表现或适应能力的相关信息。民警尤其是刑警、特警时常面对诸如急性应激源、高强度体能消耗、工作环境恶劣、作息不规律（如夜间轮班、多日蹲守）等情形，这些都会直接影响心血管系统功能。SNS的“激活”反应可以使身体对需要消耗体力或认知负荷的刺激做好反应准备，但持续升高的SNS反应可能会产生负面后果，因此需要PSN激活或SNS去激活以确保能从高强度刺激事件中充分恢复，并促进身心健康。此外，SNS反应过强也会阻碍特定大脑区域的活动和效率，例如负责高级执行功能的前额叶皮质和运动皮质。前额叶皮层的抑制会对注意力、情绪和决策产生负面影响，同时也可能进一步影响民警在执行任务时精细运动技能的体现，如对犯罪嫌疑人的开枪射击。

心率变异性信号中富含有关心血管调节的信息，对这些信息进行提取和分析可以定量评估心脏交感神经和迷走神经活动的紧张性、均衡性及其对心血管系统活动的影响，不仅有助于监测其在身体素质层面的体能或专业技能水平、受伤或疾病的可能性、过度训练的风险；更有助于明确其在应激或压力环境下的资源损耗与恢复状态，从而制定个性化训练计划。

（二）HRV分析方法及其测量指标

心率变异性(HRV)指连续心跳间隔(IBI)的微小差异。IBI是在事件相关的时间序列(即N-N或R-R)内，来自连续QRS波群(即，心室去极化)的R峰之间的持续时间。心率的波动并非偶然而是受体内神经体液的调控，为适应不同的生理状况或某些病理状态而作出的反应。在对内外环境负荷反应和恢复的评估中，最常见的HRV分析方法是线性分析中的时域分析和频域分析。

时域分析是通过统计学方法定量计算心率变化的参数特征。其中较常见的计算方式包括两类，一类是计算整体R-R间期方差、平均值、差值或比值等指标，另一类是计算相邻R-R间期的变化情况。最常用的时域参数是N-N间期标准差（SDNN）和相邻N-N间期差的均方根（RMSSD）。SDNN的数值常用于判断HRV是否异常，反映自主神经整体调节功能，而RMSSD代表副交感神经活动，与SDNN不同，RMSSD没有HR慢波成分，反映的是HRV的快速变化，因此受呼吸影响最小，能更准确地反映副交感神经活动①PLEWSD J,LAURSEN PB,STANLEY J,et al.Training Adaptation and Heart Rate Variability in Elite Endurance Athletes:Openingthe Door to Effective Monitoring[J].Sports Med,2013,43(9):773-781.。R-R间期与平均R-R间期大于50MS的个数占总数的百分比（pNN50）对于副交感神经活动的代表性虽然没有RMSSD好，但一定程度上能反映迷走神经张力。

频域分析是指对HRV信号进行傅里叶转换或自回归分析技术处理得到的特定频率频谱图。频域分析中常用的参数指标包括总功率（TP）、高频功率（HF）、低频功率（LF）、低频功率与高频功率比值（LF/HF）等。

心率的短期周期性变化受自主神经系统和压力感受器的影响。压力反射越强，心率就越频繁地被调整以维持稳定的血压水平。因此，压力反射越强，心率变异性越大。①Pham T,Lau ZJ,Chen SH A,et al.Heart Rate Variability in Psychology:A Review of HRV Indicesand an Analysis Tutorial[J].Sensors,2021,21(12).在静息状态下(如睡眠)，LF反映的是压力感受性反射，而不是心脏交感神经支配作用，因此可能不能准确反映HRV对训练负荷和恢复的反应。高频功率带直接反映副交感神经活动，受呼吸周期和认知负荷(如情绪、执行功能、运动控制)的影响。HF降低通常与副交感神经资源消耗(例如，脑力/体力任务)、苦恼(例如，焦虑、担忧)或执行任务效率低下(例如非专业技能、恢复不够)相关，会导致身体或认知能力受损。通常低LF/HF被认为表明副交感神经占优势，而高LF/HF比被认为表明交感神经占优势。然而，这一关系可能会受到身体位置的影响，因为LF主要由仰卧时SNS和静坐时PNS产生。基于以上错综复杂的情况，在评估民警训练负荷和机体恢复时，需谨慎使用LF/HF。总功率（TP）是所有功率谱密度分量的总和，反映了记录时间内心率模式的总方差用于评价整体自主神经系统活动水平。总体而言，尽管存在多种HRV指标分别代表特定的ANS频域谱，但在使用之前，也需要考虑各指标在特定条件中的适用性和准确性。除常用HRV线性分析外，另一种HRV分析方法--非线性分析主要在于评价HRV的相关特点、复杂性和动力学特征，比如定量反应R-R间隔的结构性。临床上常用的非线性分析方法包括分形维、熵、复杂度等。目前，对于民警心率变异性的非线性研究分析方法多样，而各种方法所监测的指标有所不同，仍需进一步探索。

（三）HRV的测量方法

心率变异性在民警工作中应用主要包含两类范式：一种通过长时程分析（24小时）分析民警某段时间内的整体状态，另一种则是通过短时程分析（5～20分钟）记录民警在某项任务前后以及过程中的HRV参数，判断其工作前准备状态，以及工作后恢复程度。

不论何种范式，由于HRV具有特异性，故需建立基线，即收集静息状态下的HRV信息。根据资源理论的原则，基线HRV确定了影响心动周期的可用的自主神经系统的资源②WHÜBNER,BENNEMANNKH.Attention and effort[M].NJTransit:Prentice Hall,1973.。基于该基线水平，可以实现某两段时间HRV的比较以及任务中与任务前后HRV的比较。

短时程分析常用于认知行为领域和一般身体负荷检测类型的实验范式，即将偏离静止状态或已知基线的情况与进行认知任务各阶段的HRV参数进行比较。测量任务前、中和任务后HRV，可以反映个体在完成任务的预期中激发的自主资源、执行该任务所需的资源以及完成任务后资源恢复的速率③THOMPSON A G,SWAIN D P，BRANCH J D,et al.AUTONOMIC RESPONSE TO TACTICAL PISTOL PERFORMANCE MEASUREDBY HEARTRATEVARIABILITY[J].JStrength Cond Res,2015,29(4):926-933.。目前也有研究表明，一些时间窗短至10-30s的HRV指数与从更典型(即5分钟或更长)记录长度获得的短期HRV指数一样可靠。然而，这只适用于某些“类型”的HRV指标，即时域指标如RMSSD，而非频域指标或非线性指标④LORETTO M M,ARIE V R,RIESE H,et al.Validity of(Ultra-)Short Recordings for Heart Rate Variability Measurements[J].Plos One,2015,10(9):e0138921.。此外，如果使用HRV对个体认知行为功能进行分析，在时间节点的选择上应更加严格，对特定行为过程（如预期、刺激呈现、个体反应、反应后恢复）的准确时间标记对于HRV参数处理至关重要。

持续24小时的测量的长时程HRV分析可以反映民警在典型的日常职业活动中所遇到的各种刺激。在日常监测的HRV中，低于基线标准的个体值可能表明该民警无法完全从目前的工作、训练、疾病、心理压力中恢复，可能进入了职业紧张乃至职业倦怠的工作状态。24小时不间断的记录还可以量化民警自主神经系统对一系列刺激的整体反应，评估民警心理应激能力。

三、监测民警HRV的影响因素

（一）影响监测民警心率变异性的外部因素

在对民警心率变异性进行监测时，操作过程中的一些外部因素会影响信号采集和分析的准确性，主要包括采集设备、昼夜节律、身体姿势等方面的因素。

1.信号源与测量设备

Hinde的一项研究探讨了不同类型的可穿戴传感器设备用于军事环境中HRV测量优缺点①Hinde K,White G,Armstrong N.Wearable Devices Suitablefor Monitoring Twenty Four Hour Heart Rate Variability in Military Populations[J].Sensors,2021,21(4):1061.。他指出基于生物电变化的（ECG）的临床设备（3-12导联心电图）在长时、短时记录以及静息状态下能检测出更准确的结果，具有更好的信噪比。但容易受到运动的影响，以及受到体积和布线需求的限制，缺乏实用性，不太适合复杂多变的环境。而基于脉搏波（PPG）信号的可穿戴传感器虽然因电池寿命和内部存储量不足而无法进行长时程记录(24小时)，且设备的准确性还受到运动，皮肤色素、运动伪影、文身、温度和传感器上压力的影响，但是这些设备仍然被证明是有效的，因为它们可以便携穿戴，基本不干扰日常生活，可在相对温和、持续的运动中记录个体的HRV信号。

同时相对于采集手腕、手指处HRV信号，胸带设备更常用于体育训练，Stephenson也建议在战术相关的对抗演习使用胸带设备监测HRV②Plews D J,Scott B,Altini M,et al.Comparison of Heart Rate Variability Recording With Smart Phone Photoplethysmographic,Polar H7 Chest Strap and Electrocardiogram Methods[J].International Journal of Sports Physiology&Performance,2017:1-17.。虽然胸带设备在运动状态下具有更好的准确性和续航性能，但其普及性可能并不高。由于智能穿戴设备的普及（如智能手环、智能手表），手腕处信号采集的现实性和可操作性更强。其次，民警相对于战术人员而言，单次执行勤务活动的时间相对较短可以及时进行补给，且工作环境多在居住区域，而非极端环境，有条件保证穿戴设备的续航和记录数据的准确性。因此，在民警日常勤务活动中，采用记录手腕处PPG信号的设备已足以达到相对准确监测其心率变异性的目的，而如果需要实施抓捕等特殊任务时，胸带设备则是更好的选择。

2.昼夜节律

心率变异性受昼夜节律影响，夜间和早晨HRV参数差异表现出不同的心理生理过程，例如，HF在夜间增加，在白天减少。在研究时应控制心电信号的采集时间，并明确不同时间收集到信号的含义。睡前HRV评估可以了解民警一天结束时的状态、疲惫程度，并量化每天的工作量；而在睡眠期间，HRV提供了关于夜间恢复、体内平衡恢复的信息。

3.身体姿势

除昼夜节律外，身体姿势也会显著影响个体HRV。静息状态下，当个体从仰卧位到坐式休息时，心率变异性时域和频域参数显著减少，而从坐式休息时更改为站立休息时心率变异性参数仍然显著减少。所以在采集民警心电信号时，如果条件允许，应尽量选取静卧时的数据。如果受环境、实验设计等因素的影响，也应保证每次采集时民警的身体姿势尽量相同。

（二）影响监测民警心率变异性的内部因素

除上述操作过程和采集时间可能会对HRV准确性产生影响外，民警个体差异因素也是进行HRV分析时同样需要考虑的因素。

1.年龄

迷走神经张力随年龄增加呈现下降趋势。张旭东等人曾对不同年龄和警种岗位的警察的HRV数据进行非线性分析，结果显示各指标均随着民警年龄的增长而下降。与普通人相比，30岁以下被试的检测结果在非线性分析各指标无显著差异，而31到40岁的被试之间发现存在显著差异。这表明随着年龄增长，是否从事公安工作对于个体的心率变异性状况的影响越来越大③张旭东,程瑞芸.警察心率变异性非线性分析的研究[J].山西警察学院学报(3):42-45.。因此，由于年龄对心率变异性的影响，对民警心率变异性进行分析时，应选取相同年龄段的群体进行比较。

2.性别

整体来看，不同性别的个体，因脑功能和焦虑易感性的差异，自主神经兴奋程度也会产生差异，从而在HRV参数上有所体现①张震,王冬慧,孙娜,王岳青,韩璐瑶,谢颖桢,何玉梅.失眠伴焦虑患者的脑功能及心率变异性分析[J].首都医科大学学报.2021,42(03)。男性往往更可能表现出显著更大的SDNN、TP、LF和LF/HF，以及更低的心率和HF指标。

3.警种

民警依据任务性质、工作环境的不同分为多个警种。不同岗位上工作的警察可能面临不同的工作状态，处于不同的工作环境。总体而言，由任务类型和工作环境差异带来的警种间差异会在HRV参数的上有所体现。例如，刑警由于其工作性质，实施抓捕任务，较常遇到创伤性、刺激性场景容易产生心理应激，长时间无法平复。与刑警不同，外勤交通警察常年暴露在各种恶劣环境中，如极端天气、交通噪声、车辆废气污染环境中。在对260名不同警种警察的心率变异性非线性分析也发现，交警的评分显著低于刑警、治安警等其他警种。公安队伍中还有其他警种，如国保，网监等类型也有鲜明的职业特点，目前对于这些警种相关研究较少，后续可以对小警种的心率变异性进行更深入的研究。

4.其他因素

除民警的年龄、性别和警种以外，健康状况等其他人口统计学因素同样会对心率变异性分析的准确性产生影响。

将不同个体的HRV进行比较并不能提供任何有说服力的结论，需要根据实际需求和研究目的，对无关变量予以控制，进而达到准确监测民警HRV的目的。

四、HRV在民警工作表现中的应用

（一）HRV与民警身体素质的监测

良好的身体素质是提升工作表现的基础，警察是具有对抗、暴力属性的职业。良好的身体素质将有利于民警各项勤务工作的开展。其中特警、刑警日常训练以及新警培训中身体素质训练是非常关键的一个环节。HRV通常用于检测非功能性过度 反 应，NFOR（Non-functional overreaction），NFOR主要与长期交感神经活动有关，表现为LF增加和HF减少。持续的异常HRV值（高于或低于基线标准），可能表明训练过度，应当调整训练量。在力量训练中，HRV与最大力量和功率输出的神经肌肉表现的直接关系尚不清楚，需进一步研究。

HRV也可以用于评估个体对训练的适应情况。训练中HRV如果合理升高，代表副交感神经支配，可能个体已适应当前训练强度，应该增加训练负荷或已达到合适的竞技状态。Nuuttila在研究中发现根据运动员HRV对训练容量、强度进行调整，跳跃与短跑能力会有很大的提高②KORICANACG,TEPAV CE VICS,ROMICS,et al.Effects of HRV-Guided vs.Predetermined Block Training on Performance,HRV and Serum Hormones[J].Int JSports Med,2017,38(12):909-920.。

（二）HRV与民警应激状态的评估

应激会降低个体的工作表现并导致个体身心出现问题，民警执行任务中的高风险性质影响了ANS对环境刺激的心理生理反应。应激可分为急性应激和慢性应激两类。急性应激有时如果得不到及时干预可能会演变为慢性应激乃至创伤后应激障碍。对于民警而言，置身于创伤性场景、生命受到危险、工作容错率低等易于产生急性应激的环境中，有效及时的评估意味着对工作表现的极大保障。研究发现，当个体处于急性应激反应时，RMSSD、PNN50等时域指标出现了显著的降低，而LF显著增加，HF成分显著降低，LF/HF的比值将增加。③Mcduff DJ,Gontarek S,Picard RW.Remotemeasurement of cognitivestressviaheart ratevariability[J].IEEE,2014.而在慢性应激反应中，SDNN、RMSSD、LF、HF均与慢性应激指数呈显著负相关。④宦宏波,吴黎雳,温旭东,等.肝癌患者慢性应激的评价及其与患者预后相关性的初步研究[J].第三军医大学学报,2018,040(009):816-822.两种应激状态中，LF反应不一致出现的原因可能是LF受到交感神经和副交感神经共同作用的影响。

急性应激和慢性应激均会降低HRV基线，这影响了民警在体能和脑力任务上的表现。虽然在高负荷下HRV维持不变可能体现的是对任务的准备状态，但准备状态时影响HRV降低的急性应激反应不一定代表了不适应，特别是在自然触发肾上腺素反应以改善表现结果的高效能情景中。无论是急性应激还是慢性应激，通常都会引起副交感神经抑制，表现为交感神经占优势或HRV(HF和总功率)下降。这种反应源于大脑对任务负荷或威胁的感知，并通过减少对迷走神经的刺激来传递。例如，HRV高(自比和他比)的执行者通常更善于应对压力条件，表达更积极的情绪，更准确和快速地完成认知任务，而HRV低的操作者往往自我调节能力较差，在任务响应和执行期间表现出更多的僵化和过度警惕。

（三）HRV与民警认知功能的评估

HRV常与作为评估认知功能表现的指标。当执行任务时，不同民警的HRV水平因其知识储备、技能水平和表现能力的水平不同而改变或变化。一般而言，反应副交感神经张力的指标（如HF）降低代表了完成给定目标或任务的资源分配。在实践中常用静息状态的HRV水平评估个体的认知功能状态，较高的静息HRV水平（个体间和个体内）常与迷走神经介导的认知控制状态相关，并可能意味着较高的执行功能。有研究表明自我调节的努力会引起迷走神经介导的HRV增加，积极的人际交往经验和一些恢复过程增加了静息时的HRV，而自我调节能力的损耗，则使HRV降低。①Smith T W,CDeits·Lebehn,Williams PG,et al.Toward a social psychophysiology of vagally mediated heart rate variability:Concepts and methodsin self regulation,emotion,and interpersonal processes[J].Social and Personality Psychology Compass,2020,14(3).而HRV较高(特别是短期变化)的参与者在不同的执行任务中表现更好，例如持续注意力、工作记忆抑制、和认知灵活性。②Colzato,L.S.;Jongkees,B.;De Wit,M.;Van Der Molen,M.J.W.;Steenbergen,L.Variable heart rate and a flexible mind:Higher restingstateheart ratevariability predictsbetter task-switching.Cogn.Affect.Behav.Neurosci.2018,18,730-738.[CrossRef]

民警勤务工作中，如安保、巡逻、抓捕等活动会涉及个体注意、决策、记忆和情绪调节等有关认知功能自上而下的调节。其中，开枪射击是对民警注意、决策等认知功能具有较高要求的任务，自主反应可能会潜在地影响表现。一项研究对28名健康受试者（具有执法部门工作经验或军队工作经历）心率变异性进行检测。比较进行射击任务时和静息状态下被试心率变异性时域指标和频域指标的差值，结果发现IBI（以及心率）下降越大的个体，射击精确度越高。LF、HF和TP变化较小的个体更有可能收获更好的射击表现③Thompson,A.G.;Swain,D.P.;Branch,J.D.;Spina,R.J.;Grieco,C.R.Autonomic response to tactical pistol performance measured by heart ratevariability.J.Strength Cond.Res.2015,29,926-933.。实战中，涉及使用枪支的情况往往处于瞬息万变、复杂的环境下、具有大量的不确定性和高度的恐惧等特点。民警需要在这种情况下做出正确的决策——是否开枪、向何处开枪等。在危急情况下作出充分决策的一个关键因素是产生和保持情境感知（situational awareness，SA）。已有相关研究以HRV测量和问卷相结合的方式来评估情境感知训练的效果。④Saus ER,Johnsen BH,Eid J,et al.The Effect of Brief Situational Awareness Trainingin a Police Shooting Simulator:An Experimental Study[J].Military Psychology,2006,18(Suppl):3-21.

（四）HRV在民警身心干预中的应用

随着HRV逐步成为衡量自我调节能力的一个相关且方便的指标，其实践应用越来越多。心理生理学中“心脏相干性”（相干性指振动频率相同、相差恒定。）模型被用来通过加强训练以增强HRV。该模式强调了各机能系统之间相互作用、协调一致以最大限度地适应环境要求的重要性。“心脏相干性”是指不同振荡系统(通常是心率、呼吸和血压)的节律之间同步增强的稳定状态。在实践中，这种相干状态被更有序和正弦波样的HRV波形所反映，该波形以大约0.1 Hz的频率振荡，该频率是心率和呼吸的相位同步发生的频率。根据该模型，以大约0.1 Hz的节奏呼吸(即每分钟呼吸6次)可以诱导心脏相干性⑤Pham T,Lau ZJ,Chen SH A,et al.Heart Rate Variability in Psychology:A Review of HRV Indices and an Analysis Tutorial[J].Sensors,2021,21(12).。这种刻意的慢节奏呼吸(也被称为“深呼吸”)使压力反射敏感性和呼吸性窦性心律失常（RSA）最大化，导致HR的高振幅振荡。规律的呼吸锻炼技术有助于持续刺激和锻炼自主神经反射，特别是压力反射。深呼吸已被证明能显著改善认知和情绪功能，以及改善健康和幸福感的不同维度，如疼痛、压力和焦虑、抑郁、创伤后应激障碍或注意力缺陷多动障碍等。

五、HRV应用的不足与展望

心率变异性作为判断自主神经系统功能的理想指标，其应用前景虽已被较多学者认可，但在实践应用中仍存在局限性，主要体现在：（1）在使用HRV的相关分析方法时，需注意心率变异性会受到年龄、警种、体位、监测时间等因素的影响，具有高度个性化的特征，应尽量坚持自比的原则，如需要进行两个群体间HRV的比较应对无关变量进行控制；（2）任何效果评估没有唯一金标准，以单一生理指标（如：HRV）作为客观指标进行评估具有局限性，结合量表评估个体的主观感受同样具有参考价值，因此在评估时建议两者一起使用；（3）目前使用采集HRV的信号来源主要为脉搏波信号和心电信号。智能穿戴设备的普及为通过脉搏波信号进行心率变异性分析提供了便利，但二者在采样率、准确性上仍存在差距，且仅当被试健康，无期前收缩等心脏异常搏动时，可使用脉率变异性（PRV）代替HRV。

在公安工作中，由于民警工作特殊性，HRV可能成为民警日常生理心理状态监测的重要手段。在HRV对民警工作表现评估应用中，可以使用长时程HRV对日常警务工作中民警的身心状态进行每日监测；而对于执行处理暴恐、冲突事件的特警，刑警等警种则可以通过使用HRV进行应激事件、认知功能的监测与评估。其次，随着心率变异性指标在体育训练领域的广泛应用，有助于科学规划在职民警和警校生的身体训练的强度和容量、合理安排恢复时间和监测其身体健康状况。

此外，基于HRV的生理反馈不仅可用于民警日常勤务工作中对其工作表现的评估；还可以根据岗位职责要求通过HRV监测选择匹配的人员；也可以作为评估民警伤病后返回工作岗位时的身体健康评估，但不应用于任何病理性的诊断。同时，目前超短时程的HRV分析被越来越多的研究证实其可靠性，作为反应自主神经系统的良好指标，将来可考虑在犯罪心理测试中进行进入的研究和应用。