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注意分配是指在同一时间内，注意指向两种或两种以上的对象。这是注意在效率上的特征，也就是通常所说的“一心二用”。
心理学家常用双作业操作的方法研究注意的分配。即让被试同时完成两种作业，观察他们完成作业的情况。在实验室中，注意的分配可以用双手协调器来演示和测定。在一块金属板上镂刻出一条弯曲的槽孔，槽孔内立着一根金属针，由左右两个旋转把柄带动金属针，可以在槽孔内作左右和前后的运动。实验时，被试用左右两手分别握住旋转把柄，调节金属针在槽孔内由一端向另一端运动。如果双手配合不好，金属针碰上槽孔的边缘，就会接通电流而使警铃发声。记录被试调节金属针从一端到达另一端的时间，以及运行中出现的错误数量，就可以代表他们注意分配的情况。注意的分配是完成复杂工作任务的重要条件。
首先，同时进行的几种活动，除一种之外，其余几种必须达到熟练和自动化的程度。也就是说，这些活动中至多只能有一种是不熟练的。由于人们对熟练的活动不需更多的注意，因此，可以把注意资源较多地集中到比较生疏的活动上。当同时到达的多个任务没有超出人脑的加工容量时，人就能对它们同时反应，从而使注意的分配成为可能。研究表明，控制双手调节器的动作非常熟练后，被试就可以一边进行操作，一边进行心算。
其次，同时进行的几种活动的性质和关系也很重要。把注意分配在几种动作上比较容易，而把注意同时分配在几种智力活动上就比较困难。如果同时进行的几种活动之间毫无联系，那么要同时进行这些活动就很困难；但如果在几种活动之间已经形成了固定的系统联系，同时进行这些活动就比较容易。例如，自弹自唱，边歌边舞，是在弹和唱、歌和舞之间形成了系统联系后，才能够实现注意的分配的。
一忌注意对象陌生。如果要干的两件事都不熟悉，注意分配的可能性就很小，甚至不可能。
二忌对象之间毫无联系。如售货员一边唱收唱找，一边为顾客包装，这时注意的两个对象——货价和货物、算帐和包装，对售货员来说已形成固定的反应系统，因此他会很容易地同时完成两种动作。如果注意对象之间毫无联系，或联系还没建立起来，注意的分配就不可能。新工人或临时工之所以容易出工伤事故，原因正在这里。
三忌听和说混淆。注意分配在同时看几个对象或在边听边看时比较容易，在同时听几种声音时比较困难，边听别人说话、自己又要说话时最困难。自己一说话，肯定听不清对方在讲什么。
1972年新年前夕，美国东方航空401航班从美国飞往迈阿密国际机场，飞机上共有170余人。当航班准备降落、放下起落架时，前轮指示灯突然不亮了。三名机组人员同时专注于察看是灯泡出了问题还是前轮没能锁定着陆时的位置，飞行员无意中碰到了控制飞机的自动驾驶的操纵杆，自动驾驶仪的高度锁定解除，于是，飞机开始不自主地下滑，但没有人注意。直至飞机快坠毁(只剩8秒钟)时，副驾驶员才注意到高度测量表的问题，然而已经太迟了。结果飞机坠毁，99人丧生。这起事故完全是驾驶员的注意分配不当所致。