人因工程a.ppt

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第一章人因工程学概述,第一节人因工程学的命名及定义,人因工程学（HumanFactorsEngineering）是研究人一机一环境三者之间相互关系的学科，是近几十年发展起来的一门边缘性应用学科。

一、命名目前，该学科在国内外还没有统一的名称。

在美国称为人的因素工程学或人类工程学，西欧国家称为人类工效学，日本称为人间工学。

我国关于该学科的命名出现多种，如，人机工程学、人体工程学、工程心理学、人类工效学、人类工程学、人的因素等。

近几年使用人因工程学和人类工效学命名的较多，本书旨在强调重视人的因素的作用，故使用人因工程学这一名称。

第一节人因工程学的命名及定义,二、定义定义

（一）：

国际人机工程学会（InternationalErgonomicsAssociation）：

研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。

第一节人因工程学的命名及定义,定义

（二）：

中国企业管理百科全书将人机工程学定义为：

研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。

定义（三）：

人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。

人指操作者或使用者；机泛指人操作或使用的物，可以是机器。

也可以是用具、工具或设施、设备等；环境是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人一机系统。

为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。

其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。

第一节人因工程学的命名及定义,本学科起源于欧洲，形成于美国。

人因工程学科诞生前后，经历了以下几个发展阶段。

一、人因工程学的萌芽时期20世纪初，美国人泰勒（科学管理的创始人）进行了著名的铁铲实验和时间研究实验，他还对工人的操作进行了时间研究，改进操作方法，制定标准时间，在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。

与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究，创立了通过动素分析改进操作动作的方法。

第二节人因工程学的起源与发展,二、人因工程学的兴起时期这一阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之前。

第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景。

该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。

自1924年开始，在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验”，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。

实验得到的结论是工作效率不仅受物理的、生理的因素影响，还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。

第二节人因工程学的起源与发展,这一阶段包括第二次世界大战至20世纪60年代。

二战以前，人与机器装备的匹配，主要是通过选拔和培训，使人去适应机器装备。

二战期间，由于战争的需要，首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研究与应用，使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段。

1945年第二次世界大战结束时，本学科的研究与应用逐渐从军事领域向工业等领域发展。

并逐步应用军事领域的研究成果来解决工业与工程设计中的问题。

此外，美国、日本和欧洲的许多国家先后成立了学会。

为了加强国际间交流，1960年正式成立了国际人类工效学会（IEA）（InternationalErgonomicsAssociation），标志着该学科已经发展成熟，该组织为推动各国的人因工程发展起了重要作用。

第二节人因工程学的起源与发展,三、人因工程学的成长时期,20世纪60年以后，人因工程学进入了一个新的发展时期。

这个时期人因工程学的发展有三大基本趋向。

（1）研究领域不断扩大。

研究领域扩大到：

人与工程设施、人与生产制造、人与技术工艺、人与方法标准、人与生活服务、人与组织管理等要素的相互协调适应上。

（2）应用的范围越来越广泛。

人因工程学的应用扩展到社会的各行各业，包括人类生活的各个领域，如衣、食、住、行、学习、工作、文化、体育、休息等各种设施用具的科学化、宜人化。

（3）在高技术领域中发挥特殊作用。

高技术与人类社会往往产生不协调的问题，只有综合应用包括人因工程在内的交差学科理论和技术，才能使高技术与固有技术的长处很好结合，协调人的多种价值目标，有效处理高技术社会的各种问题。

第二节人因工程学的起源与发展,四、人因工程学的发展时期,人因工程学的研究包括理论和应用研究两个方面。

但学科研究的总趋势还是侧重应用。

其主要内容可概括为以下8个方面：

（1）研究人的生理与心理特性。

人因工程学系统地研究人体特性，如人的感知特性、信息加工能力、传递反应特性；人的工作负荷与效能、疲劳；人体尺寸、人体力量、人体活动范围；人的决策过程、影响效率和人为失误的因素等。

（2）研究人机系统总体设计。

人机系统的效能取决于它的总体设计。

系统设计的基本问题是人与机器之间的分工以及人与机器之间如何有效地进行信息交流等问题。

（3）研究人机界面设计。

在人机系统中，人与机相互作用的过程就是利用人机界面上的显示器与控制器，实现人与机的信息交换的过程。

研究人机界面的组成并使其优化匹配，产品就会在功能、质量、可靠性、造型及外观等方面得到改进和提高，也会增加产品的技术含量和附加值。

第三节人因工程学的研究内容与方法,一、研究内容,第三节人因工程学的研究内容与方法,（4）研究工作场所设计和改善。

工作场所设计包括工作场所总体布置、工作台或操纵台与座椅设计、工作条件设计等。

（5）研究工作环境及其改善。

作业环境包括一般工作环境，如照明、颜色、噪声、振动、温度、湿度、空气粉尘和有害气体等，也包括高空、深水、地下、加速、减速、高温、低温及辐射等特殊工作环境。

（6）研究作业方法及其改善。

人因工程学主要研究人从事体力作业、技能作业和脑力作业时的生理与心理反应、工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负荷及能量消耗、工作与休息制度、作业条件、作业程序和方法；研究适宜作业的人机界面等等。

（7）研究系统的安全性和可靠性。

人因工程研究人为失误的特征和规律，人的可靠性和安全性，找出导致人为失误的各种因素，以改进人机环境系统，通过主观和客观因素的相互补充和协调，克服不安全因素，搞好系统安全管理工作。

（8）研究组织与管理的效率。

人因工程学要研究人的决策行为模式；研究如何改进生产或服务流程；研究组织形式与组织界面，便于员工参与管理和决策，使员工行为与组织目标相适应等。

目前人机工程学的前沿领域研究包括：

人机关系；人与环境关系；人与生态；人的特性模型；人机系统的定量描述；人际关系、直至团体行为、组织行为、心理状态等方面的研究。

第三节人因工程学的研究内容与方法,

（一）调查法调查法是获取有关研究对象资料的一种基本方法。

它具体包括访谈法、考察法和问卷法。

（1）访谈法。

是研究者通过询问交谈来收集有关资料的方法。

（2）考察法。

通过实地考察，发现现实的人一机一环境系统中存在的问题，为进一步开展分析、实验和模拟提供背景资料。

（3）问卷法。

是研究者根据研究目的编制一系列问题和项目，以问卷或量表的形式收集被调查者的答案并进行分析的一种方法。

第三节人因工程学的研究内容与方法,二、主要研究方法,

（二）观测法观测法是研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象来认识研究对象的一种方法。

这种方法是在不影响事件的情况下进行的，观测者不介入研究对象的活动中，因此能避免对研究对象的影响，可以保证研究的自然性和真实性。

（三）实验法实验法是在人为控制的条件下，排除无关因素的影响，系统地改变一定变量因素，以引起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。

第三节人因工程学的研究内容与方法,（三）实验法实验法分为两种，实验室实验和自然实验。

实验室实验是借助专门的实验设备，在对实验条件严加控制的情况下进行的。

自然实验也对实验条件进行适当控制，由于实验是在正常的情境中进行，因此，实验结果比较符合实际。

（四）心理测量法心理测量法（也叫感觉评价法）是运用人的主观感受对系统的质量、性质等进行评价和判定的一种方法，即人对事物客观量作出主观感觉评价。

心理测量对象可分为两类，一类（A）是对产品或系统的特定质量、性质进行评价，如声压级、照明的照度及亮度、空气的干湿程度等评价；另一类（B）是对产品或系统的整体进行综合评价，如舒适性、使用性、居住性、工作性等。

第三节人因工程学的研究内容与方法,（五）心理测验法心理测验法是以心理学中有关个体差异理论为基础，将操作者个体在某种心理测验中的成绩与常模作比较，用以分析被试心理素质特点。

测验必须满足以下两个条件:

第一，必须建立常模。

常模是某个标准化的样本在测验上的平均得分。

第二，测验必须具备一定的信度和效度，即准确而可靠地反映所测验的心理特性。

第三节人因工程学的研究内容与方法,（六）图示模型法图示模型法是采用图形对系统进行描述，直观地反映各要素之间的关系，从而揭示系统本质的一种方法。

这种方法多用于机具、作业与环境的设计和改进，特别适合于分析人机之间的关系。

第三节人因工程学的研究内容与方法,第三节人因工程学的研究内容与方法,（七）计算机数值仿真法,第四节人因工程学的相关学科,第四节人因工程学的相关学科,人因工程学的形成吸取了“人体科学”、“技术科学”、“环境科学”等学科的研究成果、思想、原理、准则、数据和方法。

人体生理学、心理学、人体测量学、解剖学、生物力学、医学等，是人因工程的重要基础学科。

其中心理学、人体测量学、生理学与人因工程学的关系更为密切。

医学与生理学对人因工程的作用是很明显的。

许多人因工程学的问题，若要深入探究其原理与机制，就需要从人体解剖特点和人体生理过程进行分析。

一、人因工程学与人体科学的关系,第四节人因工程学的相关学科,人因工程学的研究目的体现了本学科是人体科学和环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。

工程科学包括工程设计、安全工程、系统工程以及管理工程等学科。

工程设计是人因工程研究的主要目的，它与人因工程学科之间自然存在着密切的关系。

例如，研究航空人因工程学问题，应具有一定的航空工程学和航空飞行的知识。

优化设计和应用的工程学。

在研究对象、方法与解决实际问题方面这两个学科有密切关系。

现在人一机环境系统工程已成为系统工程学科的一个重要分支。

二、人因工程学与工程科学的关系,第四节人因工程学的相关学科,二、人因工程学与工程科学的关系,管理工程学科是把由人、组织、设备、信息、技术等要素构成的综合系统的管理与生产（或服务）系统的优化作为研究对象。

管理与生产优化是人因工程学的重要应用领域，同时人因工程学的研究也应用管理学科的知识和方法。

安全工程是研究生产（或服务）过程中事故发生的原因、分析方法、安全技术和安全管理的科学。

人因工程既要应用安全工程的原理和方法，又为安全工程提供重要依据，两者关系密切。

第四节人因工程学的相关学科,环境科学主要研究环境指标的测量、分析和评价，环境对人的生理及心理影响，恶劣环境下职业病的形成机理及控制措施，环境的设计与改善等。

人因工程中人与环境的优化是重要研究内容，上述学科的研究内容为人因工程学进行环境设计和改善，创造适宜的劳动环境和条件提供了方法和标准。

除上述学科外，人因工程学还需要社会学、统计学、信息技术、控制技术等学科的有关理论和方法。

三、人因工程与环境科学的关系,第二章人的因素,第一节神经系统与感觉系统,人是系统中的重要“环节”把操作者作为人机系统中的一个“环节”来研究，人与外界发生联系的主要是三个子系统，即神经系统、感觉系统、运动系统,第一节神经系统与感觉系统,一、神经系统,神经系统是人体的主导系统，全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下互相影响、互相协调，以保证人体的统一及其与外界环境的相对平衡。

第一节神经系统与感觉系统,二、感觉系统,感觉系统