人因工程與系統(tǒng)概念

1、人因工程與系統(tǒng)概念 1-1人因工程基本理念 從原始生活至今科技發(fā)達(dá)，產(chǎn)品與設(shè)備林林總總，而很多在技術(shù)開(kāi)發(fā)需要考慮到人類(lèi)的(人因工程)都未予考慮，所以說(shuō)人因工程的目標(biāo)可說(shuō)是引導(dǎo)科技應(yīng)用朝向有利於人,人因工程以執(zhí)持如下的理念為其特徵,1.懷抱物品、機(jī)器等乃製造以效勞人類(lèi)的信念，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須總是把使用者考慮在內(nèi)。 2.承認(rèn)人類(lèi)在能力和限制方面有個(gè)別差異現(xiàn)象，並且重視其在設(shè)計(jì)上的涵義。 3.確信物件、程序等的設(shè)計(jì)會(huì)影響人們的行為和福祉,4.強(qiáng)調(diào)實(shí)徵資料和評(píng)鑑在設(shè)計(jì)過(guò)程中重要性。 5.依據(jù)科學(xué)方法和客觀(guān)數(shù)據(jù)以檢定假設(shè)，並建立關(guān)於人類(lèi)行為的基本資料。 6.信守系統(tǒng)導(dǎo)向(system orientati

2、on)之觀(guān)念，並確認(rèn)物品、程序、環(huán)境和人員並非各自孤立存在,1-2人因工程的定義,可依以下幾點(diǎn)來(lái)探討人因工程的定義： 1.人因工程的焦點(diǎn)-是放在人類(lèi)(或人員)與他們?cè)谏钆c工作中所涉及的產(chǎn)品、設(shè)備、程序和環(huán)境的交互作用上。 2.人因工程的目標(biāo)-第一個(gè)目標(biāo)是提高人們活動(dòng)和工作的效果及效率，第二個(gè)目標(biāo)是增進(jìn)人類(lèi)的福祉和價(jià)值。 3.人因工程的研討途徑-係有系統(tǒng)地將人員的能力、限度、特徵、行為與動(dòng)機(jī)等有關(guān)資訊應(yīng)用在人們所用的物品及使用時(shí)的環(huán)境之設(shè)計(jì),英文 ergonomics英國(guó)常用，ergon (工作)，nomos(法則)。 human factors (engineering)美國(guó)科學(xué)界與工程界常

3、用,Chapanis(1985)定義： 人因工程旨在發(fā)掘人類(lèi)行為，能力、限制和其他特性等知識(shí)，並將這些知識(shí)應(yīng)用於產(chǎn)品，工具、機(jī)器、系統(tǒng)、工作和環(huán)境的設(shè)計(jì)與改善，使得人們?cè)诠ぷ髋c生活中與事(工作)，物(產(chǎn)品、工具、機(jī)器)，與環(huán)境(系統(tǒng)與空間環(huán)境)均有和諧之關(guān)係;不但要避免人員傷害，疲勞等不安全，不健康的事情發(fā)生，更要提升效率，舒適與人員的主觀(guān)滿(mǎn)意度,Sanders & McCormick(1987)定義： 人因工程旨在發(fā)現(xiàn)關(guān)於人類(lèi)行為，能力、限制和其他特性等知識(shí)，並將這些知識(shí)應(yīng)用於工具、機(jī)器、系統(tǒng)、任務(wù)、工作和環(huán)境等的設(shè)計(jì)，使人類(lèi)對(duì)於它們的使用能更具生產(chǎn)力、安全、舒適與有效果,亦可用否定方式來(lái)釐

4、清 1.人因工程不是檢核表和指引之運(yùn)用。 2.人因工程不是以設(shè)計(jì)者本身作為設(shè)計(jì)物品時(shí)的模特兒。 3.人因工程不只是普通常識(shí),人因工程的範(fàn)圍 以人為核心，所以探討的範(fàn)疇有 1.人的基本特徵、行為與限制(包括生理與心理) 2.人員的工作安排 3.人與工具，機(jī)器互動(dòng)的設(shè)計(jì) 4.各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 5.2.3.4可為單純化，或可形成-系統(tǒng)，所以可為系統(tǒng)化設(shè)計(jì) 6.以上皆在某一環(huán)境發(fā)生，所以環(huán)境亦是探討主題,人因工程學(xué)域範(fàn)圍的特性可用以下兩句做簡(jiǎn)潔適切的表達(dá) 1.為適合人們使用而設(shè)計(jì)(designing for human use) 2.追求工作和生活條件的最佳化(optimizing working an

5、d living,1-3人因工程發(fā)展史1-3-1前導(dǎo)期1945年之前,1.18001900年工業(yè)革命期 個(gè)人研發(fā)的方法自十九世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái)為提升生產(chǎn)力效率，所以研發(fā)一些方法。 (1)Frederick Taylor 科學(xué)化的方法來(lái)尋求最佳工作法則，需工人的選任，訓(xùn)練及財(cái)務(wù)上的誘因與之配合。 (2)Gilbreth夫婦 動(dòng)作分析，分為延伸、對(duì)準(zhǔn)、抓取、移動(dòng)、放下等元素，再刪除不必要?jiǎng)幼?，例如砌磚，動(dòng)手術(shù)等,人因工程組織的成立 (1)1913：德國(guó)-工作生理研究機(jī)構(gòu) (Work Physiology Institute) (2)1915：英國(guó)-工業(yè)疲勞研究委員會(huì)(Industrial Fatig

6、ue Research Board) (3)1920：美國(guó)-Harvard Fatigue Laboratory 2.二次大戰(zhàn)期- 從”使人適事”到”使事適人,1-3-2誕生期-19451960,二次大戰(zhàn)末期後開(kāi)始致力研究，主要應(yīng)用於國(guó)防工業(yè)。 人因工程組織的成立 (1)1949：英國(guó)-人因工程學(xué)會(huì)(Ergonomic Society) (2)1957：美國(guó)-人因工程學(xué)會(huì)(Ergonomic Society) (3)1959：國(guó)際人因工程協(xié)會(huì)(International Ergonomic Association,1-3-3成長(zhǎng)期-19601980,由國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域，擴(kuò)展至汽車(chē)、電腦、藥品和其他

7、消費(fèi)者用品等領(lǐng)域，同時(shí)會(huì)員人數(shù)也快速的成長(zhǎng)。 1964 日本人間工學(xué)會(huì)(Japan Ergonomics Research Society)成立,1-3-4普及期-1980之後,由於電腦的普遍使用，使電腦設(shè)備需加入人因設(shè)計(jì)。 1993 (82) 中華民國(guó)人因工程學(xué)會(huì)成立。 人因工程學(xué)家具有證人的地位,綜合以上所述又可分為： 1.機(jī)具導(dǎo)向時(shí)期(machine oriented)：人配合機(jī)具。 2.人員導(dǎo)向時(shí)期(man oriented)：機(jī)具遷就人。 3.人因工程系統(tǒng)導(dǎo)向時(shí)期(system oriented)：人與系統(tǒng)相互配合,而有最佳的統(tǒng)合最好的效率,1-4系統(tǒng)概念1-4-1系統(tǒng)與系統(tǒng)工程,系

8、統(tǒng)的定義： 系統(tǒng)是由一群構(gòu)件組合而成，每一構(gòu)件都是系統(tǒng)的一部份，它們都為達(dá)成某些共同的目標(biāo)而發(fā)揮其功能,有下列4種功能： 1.感測(cè)或資訊接收(sensing or information receiving)又可分為系統(tǒng)外及系統(tǒng)內(nèi)。 2.資訊儲(chǔ)存(information storage) 3.資訊處理和決策(information processing and decision) 4.行動(dòng)功能(action functions) 分為(1)實(shí)體控制活動(dòng) (2)溝通活動(dòng) 系統(tǒng)工程學(xué)-以系統(tǒng)整體來(lái)考量問(wèn)題的方法稱(chēng)為系統(tǒng)工程學(xué)，而處理系統(tǒng)問(wèn)題的專(zhuān)家稱(chēng)為系統(tǒng)工程師,1-4-2人機(jī)系統(tǒng),概念產(chǎn)生： 在前

9、圖中人和產(chǎn)品、工具、機(jī)器等間的互動(dòng)可歸納為”人機(jī)系統(tǒng)”（man-machine system）的概念。 定義： 人機(jī)系統(tǒng)是指人與機(jī)器間互動(dòng)的行為。這種互動(dòng)可以一個(gè)封閉的迴路來(lái)表示,人機(jī)系統(tǒng)一人與機(jī)器所扮演的角色不同而分為三種 人力系統(tǒng)（manual system）：人員以體力來(lái)完成工作、機(jī)具以簡(jiǎn)單的非動(dòng)力工具（如鐵鎚、鉗子為主） 機(jī)械系統(tǒng)（mechanical system）：機(jī)器提供動(dòng)力來(lái)完成工作，人員則負(fù)責(zé)機(jī)器之操作、控制及監(jiān)視。 自動(dòng)系統(tǒng)（automated system）：機(jī)器提供動(dòng)力且會(huì)自行控制，人員則設(shè)定機(jī)器、資料輸入、監(jiān)視、保養(yǎng)與維修機(jī)器 以上非絕對(duì)區(qū)分,1-4-3自動(dòng)系統(tǒng)與人因

10、工程,人在自動(dòng)系統(tǒng)中的角色可分下列三種： 1.程序設(shè)定工作(setting up process) 即設(shè)定機(jī)械運(yùn)作程序，輸入資料，以控制機(jī)械運(yùn)作，及機(jī)械的測(cè)試，調(diào)整等工作。 2.操作與監(jiān)察工作(operating and monitoring) 即監(jiān)視機(jī)械的運(yùn)作。 3.維護(hù)工作(maintenance) 分為(1)保養(yǎng)工作。 (2)修理工作,自動(dòng)系統(tǒng)加重人們的工作，而有以下幾個(gè)特色： 1.自動(dòng)系統(tǒng)減少了人們練習(xí)心理運(yùn)動(dòng)技能的 機(jī)會(huì)。 2.缺乏足夠的回饋無(wú)直接的回饋。 3.失誤的後果嚴(yán)重小小的誤差可能造成 嚴(yán)重的後果,1-5失誤與可靠度1-5-1人為失誤,一般可分為： 有意的(intention

11、al)。 無(wú)意的(unintentional,一項(xiàng)飛機(jī)操控研究(Fitts & Jones)中，將失誤歸納為下列六種： 取代失誤(substitution errors)。 調(diào)整失誤(adjustment errors)。 遺忘失誤(forgetting errors)。 顛倒失誤(reversal errors)。 無(wú)意啟動(dòng)(unintentional activation)。 無(wú)法搆及(inability to reach,取代失誤(substitution errors)。 將某種控制器誤以為是另一種控制器，或者是在緊急時(shí)，無(wú)法立即辨認(rèn)正確的控制器。原因： 各種控制器之排列缺乏一致性。

12、控制器的分隔不當(dāng)或間距不夠。 欠缺運(yùn)用某種編碼系統(tǒng)以幫助飛行員僅依觸覺(jué)就可識(shí)別控制器,調(diào)整失誤(adjustment errors)。 包括將控制器調(diào)整得超過(guò)或不足所需，或操作得過(guò)快或過(guò)慢，以及將一連串控制器的操作順序弄錯(cuò)等。 遺忘失誤(forgetting errors)。 忘了在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，執(zhí)行開(kāi)動(dòng)、檢查或調(diào)整控制器等必要的動(dòng)作,顛倒失誤(reversal errors)。 係將控制器移動(dòng)方向搞反了，如順逆時(shí)針?lè)较虻呐まD(zhuǎn)。 無(wú)意啟動(dòng)(unintentional activation)。 在不知不覺(jué)間碰觸而啟動(dòng)了不必操作的控制器。 無(wú)法搆及(inability to reach)。 由於距離太遠(yuǎn)、阻礙或G力的關(guān)係，無(wú)法或不能及時(shí)搆到控制器,1-5-2系統(tǒng)可靠度,可靠度(reliability)： 系統(tǒng)或任一構(gòu)件(包括人員)在執(zhí)行時(shí)能正常無(wú)誤運(yùn)作的可信賴(lài)程度。 可靠度的另一種量度是平均故障時(shí)間(mean time to failure,簡(jiǎn)稱(chēng)MTF)，其較適用於連續(xù)運(yùn)作，它有三種方法： 1.成功執(zhí)行的持續(xù)期間。 2.直到故障的期間。 3.介於二次故障之間的期間,串聯(lián)系統(tǒng)： 是指組成系統(tǒng)的