人機(jī)工程學(xué)概論

1、第一章 人機(jī)工程學(xué)概論引言【最舒適的科技】當(dāng)你的大腿無法忍受筆記本電腦的熱度，當(dāng)無線鍵盤鼠標(biāo)給你更自由空間的同時卻也帶來兩肩酸痛，當(dāng)拍攝一小時的DV就幾乎讓人手腕扭傷當(dāng)你成為那些好看卻不好用的數(shù)碼科技產(chǎn)品的受害者，你就會明白，性能與外觀并不是數(shù)碼科技的全部，合理的人體工學(xué)設(shè)計也同樣是一件科技產(chǎn)品不可忽視的部分。PHILLIPSS SHHE98850入入耳式耳耳塞如果你有有過被耳耳塞磨到到耳朵疼疼的經(jīng)歷歷，你就就會知道道，好的的耳塞可可不單單單是音質(zhì)好就就行的，對于要要塞進(jìn)耳耳道一大大截的入入耳式耳耳塞來說說，佩戴戴的舒適適性就更更是至關(guān)重要要。凝聚聚了PHHILIIPS對于人人體耳道道結(jié)構(gòu)透透

2、徹研究究的SHE998500耳塞，或許是是這世界界上佩戴戴最舒適適的入耳耳式耳塞塞了。大大多數(shù)入入耳式耳耳塞提供供不同尺尺寸的塞塞帽以適適合不同同尺寸的的耳道，而SHE998500除了提提供三種種尺寸的的塞帽之之外，塞塞帽還采采用與隔隔音耳塞塞相同的的慢回彈彈海綿材材質(zhì)，較較軟橡膠膠或硅皎皎更為舒舒適；它它的彎曲曲式原聲聲導(dǎo)管設(shè)設(shè)計與人人體曲線線緊密貼貼合，除除了能夠夠徹底隔隔絕噪音音，提供供更精確確、通透透的聲音音之外，舒適性性也達(dá)到了了“幾乎讓讓人忽略略它的存存在”的水準(zhǔn)準(zhǔn)。SAMSSUNGG SMMX-CC24數(shù)數(shù)碼攝像像機(jī)SAMSSUNGG SMMX-CC24大大約只比比一枚鼠鼠標(biāo)略大

3、大，但與與眼下正正走紅的的“迷你高高清DVV”不同，SAMMSUNNG SSMX-C244并未刻刻意追求求高清分分辨率，而是以以小巧和和出色的的圖像穩(wěn)穩(wěn)定系統(tǒng)統(tǒng)作為自自己的追追求。除除此之外外，SMMX-CC24更更令人愉愉快的是是它可以以打滿分分的舒適適度25仰角鏡鏡頭令拍拍攝姿勢勢更自然然，最大大程度降降低了拍拍攝時對對于手腕腕的負(fù)擔(dān)擔(dān)，變焦焦與拍攝攝按鈕恰恰好位于于右手的的食指和和拇指部部位，操操控便捷捷度一流流。不用用擔(dān)心拍拍攝DVV會手腕腕酸痛了了。MICRROSOOFT ARCC無線鍵鍵盤電腦屏幕幕變得越越來越大大意味味著我們們可以坐得得遠(yuǎn)一些些了。無無線鼠標(biāo)標(biāo)鍵盤提提供了這這樣的

4、便便利。但但當(dāng)鍵盤盤離開桌桌面，我我們反而不不知該拿拿它怎么么辦了。架在腿腿上的鍵鍵盤穩(wěn)定定性非常常差并并且也時時常賞我我們一個“兩肩酸痛”嘗嘗。MICCROSSOFTT的設(shè)計計師們發(fā)誓要要改變這一一切，他他們創(chuàng)造造出了AARC鍵盤。鍵盤底底部的曲曲面正是是為了迎迎合大腿腿的曲線線而設(shè)計計，令A(yù)ARC能夠穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)地架架在膝上上而工工作面則則自然形形成一個個令打字字更舒適的的人體工工學(xué)曲面面，令你你直打到到手指發(fā)發(fā)酸，肘肘部與肩肩部也不不會有任任何不適適。對于于3米之外外與液晶晶電視相相連的HHTPCC而言，ARCC無線鍵鍵盤簡直直是絕配配。Logiitecch NN7000筆記本本電腦散散熱墊在

5、Loggiteech N7000介入入之前，膝上或許并并不是筆筆記本電電腦的最佳佳歸宿它們們的底部部線條往往往與你你的膝蓋蓋與大腿腿八字不不合，而而當(dāng)它們們運行33D游戲戲或播放放高清視視頻時，底部某某一區(qū)域域的發(fā)熱熱量更是是足以用用來煎雞雞蛋。但Loggiteech N7000將一一切問題題都解決決了，它它底部的的海綿軟軟墊化解解了筆記記本電腦腦底部冷冷硬的線線條，并并將它以以撐起一一個小小的斜斜角，令令打字更更為舒適適，至于于筆記本本底部散散發(fā)的熱熱量，則則被N7700的的散熱器器統(tǒng)統(tǒng)帶帶走，一一點兒也也不會傳傳到你的的腿上。除此之之外，NN7000還錦上上添花地地附送了了一對音音質(zhì)出色色

6、的揚聲聲器誰還能比比這更體體貼呢？1.1 人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的命名名及定義義人機(jī)工程程學(xué)作為為一門新新興的科科學(xué)，是是在200世紀(jì)550年代代前后才才發(fā)展取取來的。然而，今天它它已經(jīng)成成為一切切工程技技術(shù)人員員必不可可少的工工具，成成為實現(xiàn)現(xiàn)工業(yè)設(shè)設(shè)計目標(biāo)標(biāo)的重要要手段。人機(jī)工程程學(xué)是研研究人、機(jī)械及及其工作作環(huán)境之之間相互互作用的的學(xué)科。人機(jī)工程程學(xué)在美美國被稱稱為Huumann Faactoor EEngiineeerinng（直直譯為“人因工工程學(xué)”）。而而在英國國，則被被稱為EErgoonommicss。這是是由兩個個希臘單單詞：eergoo（表示示工作）和noomoss（表示示法則或或習(xí)

7、慣）組成的的新詞。因此，erggo-nnomoos的含含義是：把機(jī)械械產(chǎn)品設(shè)設(shè)計成十十分符合合人類的的工作或或動作的的法則或或習(xí)慣。這一名名稱（即即erggonoomiccs）已已被國際際標(biāo)準(zhǔn)化化組織正正式采納納。1.1.1 學(xué)科的的命名人機(jī)工程程學(xué)是一一門應(yīng)用用領(lǐng)域廣廣泛的綜綜合性交交叉學(xué)科科。由于于該學(xué)科科涉及范范圍的廣廣泛性、內(nèi)容的的綜合性性及研究究側(cè)重點點的多樣樣性，目目前國際際上尚無無統(tǒng)一的的術(shù)語，其名稱稱呈現(xiàn)多多樣化的的特點。國際上上不同地地域習(xí)慣慣采用的的名稱有有所不同同：由于該學(xué)學(xué)科研究究和應(yīng)用用的范圍圍極其廣廣泛，它它所涉及及的各學(xué)學(xué)科、各各領(lǐng)域的的專家、學(xué)者都都試圖從從自身

8、的的角度來來給本學(xué)學(xué)科命名名和下定定義，因因而世界界各國對對本學(xué)科科的命名名不盡相相同，即即使同一一國家對對本學(xué)科科名稱的的提法也也很不統(tǒng)統(tǒng)一，甚甚至有很很大差別別。美國“Huumann Ennginneerringg”（人類類工程學(xué)學(xué)）或“Humman Facctorr Ennginneerringg”（人的的因素工工程學(xué)/人因工工程學(xué)）。西歐國家家“Erggonoomiccs”（人類類工效學(xué)學(xué)）；日本人間間工學(xué)人類工程程學(xué)在220世紀(jì)紀(jì)70年年代末才才在我國國興起，為了同同國際接接軌，采采用“人類工工效學(xué)”這個名名稱進(jìn)行行對外交交流為多多、由于于本書力力圖從研研究人-機(jī)關(guān)系系的角度度為工業(yè)

9、業(yè)設(shè)計者者提供有有關(guān)這一一邊緣學(xué)學(xué)科的基基礎(chǔ)知識識，因而而本書便便采用人人機(jī)工程程學(xué)這一一學(xué)科名名稱。學(xué)科的定定義與該學(xué)科科的命名名一樣，對本學(xué)學(xué)科所下下的定義義也不統(tǒng)統(tǒng)一，而而且隨著著學(xué)科的的發(fā)展，其定義義也在不不斷發(fā)生生變化。美國人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)專家CCC伍德對人人機(jī)工程程學(xué)所下下的定義義為：設(shè)備設(shè)計計必須適適合人的的各方面面因素，以便在在操作上上付出最最小的代代價而求求得最高高效率。20000年8月月，國際際人機(jī)工工程學(xué)學(xué)學(xué)會（IInteernaatioonall Errgonnomiics Asssociiatiion）對本學(xué)學(xué)科所下下的定義義為：人機(jī)工程程學(xué)是研研究人與與系統(tǒng)中中其他因

10、因素之間間的相互互作用，以及應(yīng)應(yīng)用相關(guān)關(guān)理論、原理、數(shù)據(jù)和和方法來來設(shè)計以以達(dá)到優(yōu)優(yōu)化人類類和系統(tǒng)統(tǒng)效能的的學(xué)科。人機(jī)工程程學(xué)專家家旨在設(shè)設(shè)計和優(yōu)優(yōu)化任務(wù)務(wù)、工作作、產(chǎn)品品、環(huán)境境和系統(tǒng)統(tǒng)，使之之滿足人人們的需需要、能能力和限限度。人機(jī)工程程學(xué)將人人類的需需要和能能力置于于設(shè)計技技術(shù)體系系的核心心位置，為產(chǎn)品品、系統(tǒng)統(tǒng)和環(huán)境境的設(shè)計計提供了了人類相相關(guān)的科科學(xué)依據(jù)據(jù)。追求求實現(xiàn)人人類和技技術(shù)完美美和諧融融合的目目標(biāo)?？v觀人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的各種種定義，可以看看出以下下共同點點：（1）從從系統(tǒng)的的角度著著眼，而而不是孤孤立地研研究人、機(jī)、環(huán)環(huán)境。在在人-機(jī)機(jī)-環(huán)境境系統(tǒng)中中，人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)研究的的直

11、接對對象是該該系統(tǒng)的的子系統(tǒng)統(tǒng)，即人人-機(jī)關(guān)關(guān)系或人人-環(huán)境境關(guān)系。（2）基基于優(yōu)化化的思想想，目標(biāo)標(biāo)是追求求系統(tǒng)效效能的優(yōu)優(yōu)化，即即人機(jī)工工程學(xué)研研究的目目的是如如何達(dá)到到人的安安全、舒舒適和系系統(tǒng)效能能的最優(yōu)優(yōu)化。簡單地說說，人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的目標(biāo)標(biāo)可歸納納為兩個個：eq oac(,1)側(cè)重提提高勞動動或工作作效率；eq oac(,2)側(cè)重改改善人們們的生活活水平?，F(xiàn)代高度度發(fā)展的的技術(shù)已已經(jīng)把人人類置于于這樣一一種地位位，在這這里，任任何控制制或者判判斷上的的差錯都都將產(chǎn)生生十分嚴(yán)嚴(yán)重的后后果。例例如：從從技術(shù)角角度來看看，觀測測手表以以判斷商商店是否否還在營營業(yè)的過過程與在在飛機(jī)上上觀察

12、高高度儀以以判斷飛飛機(jī)高度度的過程程幾乎沒沒有任何何區(qū)別，但由于于誤讀而而產(chǎn)生的的后再在在本質(zhì)上上卻相距距甚遠(yuǎn)。類似的的，空中中的交通通控制、外科手手術(shù)或原原子能反反應(yīng)堆的的操作，預(yù)警雷雷達(dá)系統(tǒng)統(tǒng)的控制制都不允允許在操操作、控控制上產(chǎn)產(chǎn)生半點點差錯。即使一一般的工工業(yè)產(chǎn)品品，人們們也要求求它不僅僅能夠滿滿足功能能要求，還必須須符合美美觀、使使用方便便、操作作靈活、舒適和和安全的的要求。以人為中中心的設(shè)設(shè)計已經(jīng)經(jīng)成為現(xiàn)現(xiàn)代快速速發(fā)展的的技術(shù)的的一個基基本點?？梢哉f說在現(xiàn)代代，設(shè)計計的主要要困難已已經(jīng)不在在于產(chǎn)品品本身，而在于于是否能能夠找出出人與產(chǎn)產(chǎn)品之間間最適宜宜的相互互聯(lián)系的的途徑與與手段，

13、在于是是否能夠夠全面考考慮到操操作者在在人/機(jī)機(jī)系統(tǒng)中中的功能能作用特特點和產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)與“人的因因素”相吻合合的程度度。因此此，如何何把產(chǎn)品品設(shè)計得得更加適適合于人人使用的的問題越越來越受受到重視視，人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)正是在在這樣的的背景下下產(chǎn)生的的。要使產(chǎn)品品和功能能符合人人類的特特性，使使產(chǎn)品既既容易操操作，又又準(zhǔn)確可可靠，不不易使人人疲勞，就必須須收集有有關(guān)人類類特性臨臨界值的的數(shù)據(jù)。這就使使生理學(xué)學(xué)、醫(yī)學(xué)學(xué)、解剖剖學(xué)和心心理學(xué)都都與工程程設(shè)計發(fā)發(fā)生了密密切的聯(lián)聯(lián)系，并并參與共共同確定定人在作作業(yè)活動動中的極極限。這這些經(jīng)過過生物學(xué)學(xué)角度進(jìn)進(jìn)行調(diào)整整的規(guī)則則在工程程領(lǐng)域中中的滲入入就是人人

14、機(jī)工程程學(xué)的本本質(zhì)。因因此，關(guān)關(guān)于人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的定義義也可以以簡單地地描述為為：“研究與與勞動環(huán)環(huán)境和設(shè)設(shè)備設(shè)計計有關(guān)的的人的因因素的科科學(xué)”。顯而易見見，人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)是一門門綜合的的自然科科學(xué)。人人機(jī)工程程學(xué)專家家和其他他領(lǐng)域的的專家，如工程程設(shè)計師師、工業(yè)業(yè)設(shè)計師師、計算算機(jī)專家家、工程程醫(yī)學(xué)和和人類資資源專家家通力合合作，最最終目標(biāo)標(biāo)是實現(xiàn)現(xiàn)把人們們對人類類特性的的知識轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成解解決人類類工作和和休閑時時的具體體問題。在許多多情況下下，人類類可調(diào)整整姿勢以以適應(yīng)不不舒適的的環(huán)境，但是這這種調(diào)整整通常是是低效率率、易出出錯、需需要承受受難以忍忍受的壓壓力、甚甚至付出出身體和和精神方方面

15、的代代價。人人機(jī)工程程學(xué)的研研究與應(yīng)應(yīng)用可以以徹底改改變這種種狀況。人機(jī)工工程學(xué)幾幾乎包含含了與人人相關(guān)的的一切事事物。如如果涉及及得當(dāng)，運動、休閑、健康、安全都都將體現(xiàn)現(xiàn)人機(jī)工工程學(xué)的的基本原原理。雖然不能能期望人人機(jī)工程程學(xué)能因因此解決決所有的的問題，但是，只要接接受人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的技術(shù)術(shù)與準(zhǔn)則則，就可可以幫助助設(shè)計者者減少明明顯的差差錯與危危險。1.2 人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的起源源與發(fā)展作為一門門完整的的學(xué)科，人機(jī)工工程學(xué)的的起源可可以追溯溯到200世紀(jì)初初期，但但是作為為一門獨獨立的學(xué)學(xué)科，它它只有550多年年的歷史史。英國國是世界界上開展展人機(jī)工工程學(xué)最最早的國國家，但但是許多多研究工工作

16、和奠奠基性的的工作實實際上是是在美國國完成的的，所以以也有這這樣的說說法人機(jī)工工程學(xué)“起源于于英國，形成于于美國”。人類工具具的發(fā)展展史就是是不斷實實現(xiàn)方便便使用目目標(biāo)的歷歷史。一一切人造造工具，無論原原始的石石器還是是今日的的電子產(chǎn)產(chǎn)品，人人們制造造它們并并不斷改改進(jìn)它們們，都是是出于一一個共同同的觀念念和目標(biāo)標(biāo)：就是是為了讓讓人們更更好、更更方便、更安全全地使用用工具從從事各種種活動和和工作。盡管人人機(jī)工程程學(xué)直到到20世世紀(jì)200年代才才出現(xiàn)，然而，有證據(jù)據(jù)表明人人機(jī)工程程學(xué)原理理實際上上載25500年年前就已已經(jīng)為人人所知并并確定下下來。可可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，哪些些在現(xiàn)今今的設(shè)計計總所關(guān)關(guān)注的

17、人人機(jī)工程程學(xué)主題題幾乎都都可以在在下面的的例子中中找到它它的萌芽芽。在前面學(xué)學(xué)科的命命名中，我們已已經(jīng)了解解了人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)一詞的的來源，并且在在考古實實踐中，我們也也在不同同領(lǐng)域中中發(fā)現(xiàn)了了許多人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)設(shè)計的的例子證證明了人人類祖先先對實用用性和提提高生活活、改善善工作條條件的關(guān)關(guān)注。在在設(shè)計工工具、工工作場所所或工作作情況時時考慮到到了人的的因素。種種征征兆顯示示在古代代已經(jīng)擁擁有很好好的關(guān)于于人的因因素的知知識，并并借此實實現(xiàn)以人人為中心心的設(shè)計計目標(biāo)。以人為中中心設(shè)計計理念的的萌芽Platto戲劇劇中引用用的一句句格言：“人是所所有東西西的測量量尺度。”形象表表達(dá)了以以人為中中

18、心的設(shè)設(shè)計理念念。有許許多例子子可以表表明這種種概念如如何應(yīng)用用于實際際情況。用來測量量長度的的尺度單單位的名名稱及大大小都來來源于人人體。如如手指、手掌、前臂和和腳。使使用這種種測量系系統(tǒng)，許許多建筑筑的基本本單元都都與人體體成比例例。古希希臘人的的葬禮儀儀式提供供了另一個個例子，表明他他們對以以人為中中心設(shè)計計的關(guān)注注。古希希臘人相相信在死死亡后靈靈魂會去去另一個個世界。為了使使他們的的死亡之之旅及來來世舒適適一些，他們在在墳?zāi)估锢锓派舷裣衿髅笥糜镁咧愵惖膫€人人物品。這些陪陪葬品的的尺寸大大小與死死者的年年齡和身身材相匹匹配。1.2.2 基于對對人的因因素良好好知識的的設(shè)計跡跡象雕像和繪

19、繪畫表明明了古希希臘人有有很好的的人類學(xué)學(xué)知識。他們利利用人體體各部分分的相對對比例關(guān)關(guān)系作為為設(shè)計的的基本比比例。例例如：廟廟宇圓柱柱的高度度是其柱柱腳直徑徑的8倍倍。而88：1正正是女性性身高和和腳長之之間的比比。由于了解解了人的的視錯覺覺特性，古希臘臘建筑師師在設(shè)計計建筑物物時充分分利用視視錯覺，以給觀觀者特別別的感覺覺。例如如：圖11-1帕提提亞神廟廟中巨大大的柱子子并非是是筆直的的，而故故意設(shè)計計成一定定的彎曲曲弧度，卻給人人以精巧巧、挺拔拔的感覺覺。1.2.3 人機(jī)工工程設(shè)計計建議 醫(yī)學(xué)之之父Hiippoocraatess(公元元前4660公公元前3370)在他關(guān)關(guān)于外科科手術(shù)的的

20、文章中中，對手手術(shù)場所所進(jìn)行了了具體的的介紹和和建議。他建議議手術(shù)可可以根據(jù)據(jù)操作動動作來決決定站著著或是坐坐著進(jìn)行行，但總總要采取取最舒適適的姿勢勢。Hiippoocraatess描述了了這些動動作姿勢勢，并決決定手術(shù)術(shù)醫(yī)生、病人及及燈光源源(包括括自然光光和人造造光)的的相對位位置，以以使手術(shù)術(shù)更容易易，也能能避免閃閃光刺眼眼。在同同篇文章章中，他他也提到到手術(shù)用用具應(yīng)該放在靠靠近醫(yī)生生手術(shù)操操作手邊邊，但同同時又不不能妨礙礙操作動動作。在在另一篇篇文章中中還提到到手術(shù)用用具應(yīng)該該具有怎怎樣的形形狀、尺尺寸、重重量及結(jié)結(jié)構(gòu)，以以便使用用更方便便。在這這些文章章中可以以發(fā)現(xiàn)工工作場所所和工具

21、具設(shè)計應(yīng)應(yīng)用人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)原理的的明確資資料。在古代，關(guān)于工工作條件件的規(guī)定定較為少少見。然然而，在在位于雅雅典附近近，從公公元前12200年年就已使使用的礦礦場中，就有關(guān)關(guān)于為安安全考慮慮的相關(guān)關(guān)規(guī)定。如禁止止移除坑坑道中的的金屬支支撐桿；禁止為為照明而而使用易易產(chǎn)生過過量煙霧霧的煤油油燈。違違反這些些規(guī)定的的承包商商會遭到到嚴(yán)厲處處罰，在在這里可可發(fā)現(xiàn)當(dāng)當(dāng)時對保保護(hù)勞動動者生命命的關(guān)注注。這可可能是歷歷史上第第一個關(guān)關(guān)于職業(yè)業(yè)健康和和安全的的規(guī)定。1.2.4 使勞動動負(fù)荷最最小化的的設(shè)計大理石是是當(dāng)時廟廟宇等公公共建筑筑中使用用的主要要建筑材材料。這這種大理理石材很很重。如如帕提亞亞神廟的

22、的圓柱和和橫梁每每根重達(dá)達(dá)10噸噸以上。由于大大部分重重要的公公共建筑筑都建在在山頂。更大大大提高了了大理石石塊修砌砌的難度度。從大大理石塊塊和采石石場上發(fā)發(fā)現(xiàn)的痕痕跡可以以推測，當(dāng)時采采用了許許多聰明明的技術(shù)術(shù)。大部分大大理石的的琢刻工工作都是是在采石石場就地地完成的的。這樣樣有兩個個好處。首先，琢刻工工作在平平地上更更容易進(jìn)進(jìn)行，同同時也增增加了安安全性。第二，運輸?shù)牡拇罄硎瘔K的重重量可以以減輕。使用由由動物(例：騾騾馬)或或人力，拖車來來運輸大大理石。在大理理石塊必必須被提提升到山山頂時。當(dāng)時并并非使用用騾馬直直接把車車拖到頂頂部，而而是在山山頂部安安裝了一一個大的的定滑輪輪。系在在滿

23、載的的拖車上上的牽引引繩通過過定滑輪輪改變方方向，這這樣騾馬馬只要沿沿斜坡往往下拉，就可將將滿載的的拖車拖拖到坡頂頂，大大大減輕了了騾馬的的工作負(fù)負(fù)荷。人機(jī)工程程學(xué)的發(fā)發(fā)展人機(jī)工程程學(xué)從產(chǎn)產(chǎn)生到今今天的整整個發(fā)展展過程，大致可可分為三三個階段段。一、經(jīng)驗驗人機(jī)工工程學(xué)（20世世紀(jì)初-第二次次世界大大戰(zhàn)之前前）第一個階階段是人人適應(yīng)機(jī)機(jī)器的被被動階段段。在這這一階段段中，機(jī)機(jī)器相對對來說還還比較簡簡單，對對操作人人員稍作作選擇或或訓(xùn)練即即可適應(yīng)應(yīng)機(jī)器的的要求。其真正正的形成成是在第第一次世世界大戰(zhàn)戰(zhàn)時期，當(dāng)時，作戰(zhàn)雙雙方為了了提高作作戰(zhàn)能力力，使士士兵能更更好操縱縱武器，都聘請請了心理理學(xué)家?guī)蛶?/p>

24、助解決決諸如戰(zhàn)戰(zhàn)時兵種種分工、特種人人員的選選擇與訓(xùn)訓(xùn)練，以以及軍工工生產(chǎn)的的疲勞等等問題。這一時時期的特特點是運運用心理理學(xué)來選選擇和訓(xùn)訓(xùn)練人，使人適適應(yīng)于機(jī)機(jī)器，其其研究者者大多為為心理學(xué)學(xué)家，這這是人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的萌芽芽階段。該階段人人際關(guān)系系研究的的特點是是，以機(jī)機(jī)器為中中心進(jìn)行行設(shè)計，“以選拔拔和培訓(xùn)訓(xùn)”為方法法處理人人機(jī)之間間的關(guān)系系，使人人適應(yīng)機(jī)機(jī)器。在在此期間間的研究究成果為為人機(jī)工工程學(xué)學(xué)學(xué)科的形形成打下下了良好好的基礎(chǔ)礎(chǔ)。二、科學(xué)學(xué)人機(jī)工工程學(xué)（第二次次世界大大戰(zhàn)期間間-延續(xù)續(xù)到200世紀(jì)550年代代末）第二個階階段是讓讓機(jī)器適適應(yīng)于人人的階段段。第二二次世界界大戰(zhàn)爆爆發(fā)后

25、，由于戰(zhàn)戰(zhàn)爭的需需要，出出現(xiàn)了許許多新技技術(shù)，通通過訓(xùn)練練操作人人員來適適應(yīng)機(jī)器器顯然也也已經(jīng)不不能適應(yīng)應(yīng)科技發(fā)發(fā)展的速速度。這這些尖銳銳的機(jī)械械問題，對早期期的“使機(jī)器器適應(yīng)人人”的思想想提出了了挑戰(zhàn)。在二戰(zhàn)戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)戰(zhàn)爭的需需要，許許多國家家大力發(fā)發(fā)展高性性能的新新式武器器裝備。但由于于片面注注重工程程技術(shù)方方面的研研究，沒沒有意識識到人的的各種能能力（包包括運動動、生理理、心理理能力等等）是有有極限的的，超過過這個限限度，即即使經(jīng)過過嚴(yán)格選選拔與大大量訓(xùn)練練，使用用者對于于復(fù)雜裝裝備的操操作也會會力不從從心，難難以適應(yīng)應(yīng)，導(dǎo)致致事故率率急劇增增加，由由操作失失誤導(dǎo)致致失敗的的事例屢屢

26、見不鮮鮮。據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計，美美國在這這場戰(zhàn)爭爭中發(fā)生生的飛機(jī)機(jī)事故，90%是人為為因素造造成的。之所以以出現(xiàn)這這樣的后后果，很很大一部部分原因因在于武武器裝備備設(shè)計中中對“人的因因素”特別是是“人的能能力極限限”的忽視視，出現(xiàn)現(xiàn)不合理理的設(shè)計計。例如如戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)中座艙艙及儀表表板位置置設(shè)計不不符合人人的感知知特性，給飛行行員帶來來過大的的“心理負(fù)負(fù)擔(dān)”（如圖圖），容容易造成成飛行員員的誤讀讀和誤操操作。失失敗的教教訓(xùn)使人人們認(rèn)識識到僅僅僅只要求求“人適應(yīng)應(yīng)機(jī)器”是不適適宜的，應(yīng)該設(shè)設(shè)法讓機(jī)機(jī)器適應(yīng)應(yīng)人。這這種在軍軍事領(lǐng)域域?qū)Α叭说囊蛞蛩亍钡闹匾曇暋⒀芯烤颗c應(yīng)用用，及大大地推動動了人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的發(fā)展展

27、。戰(zhàn)后，隨隨著工業(yè)業(yè)技術(shù)的的發(fā)展，上述趨趨勢也逐逐漸向民民用領(lǐng)域域擴(kuò)展。如汽車車、機(jī)械械設(shè)備、建筑、生活設(shè)設(shè)施及生生活用具具等，所所涉及的的與人的的因素有有關(guān)的問問題愈來來愈多，人機(jī)工工程學(xué)得得到了進(jìn)進(jìn)一步的的發(fā)展。三、現(xiàn)代代人機(jī)工工程學(xué)（20世世紀(jì)600年代-當(dāng)代） 第三個個階段是是將人-機(jī)器-環(huán)境作作為一個個整體來來研究的的階段。近200年來，工業(yè)技技術(shù)獲得得了更大大的發(fā)展展，機(jī)械械化與自自動化已已大規(guī)模模地使用用機(jī)械能能來代替替肌肉的的力量。使機(jī)器器變得更更有力量量，并互互相結(jié)合合起來，從而給給機(jī)器的的控制和和操作帶帶來意想想不到的的困難。人與機(jī)機(jī)器乃至至與環(huán)境境之間的的關(guān)系越越來越復(fù)復(fù)

28、雜，這這意味著著人們決決不能再再孤立地地設(shè)計每每一臺機(jī)機(jī)器了。也就是是說，在在機(jī)器設(shè)設(shè)計中必必須將其其與潛在在的操作作者、未未來的運運行環(huán)境境條件聯(lián)聯(lián)系在一一起，作作為一個個完整的的系統(tǒng)來來設(shè)計。例如，汽車的的設(shè)計，在高速速公路上上行駛的的汽車是是一個由由人(駕駕駛員)、機(jī)(汽車)和環(huán)境境(高速速公路)組成的的一個相相互作用用的復(fù)雜雜系統(tǒng)。駕駛員員坐在車車中，根根據(jù)汽車車速度表表可以知知道汽車車在當(dāng)時時的速度度，然后后根據(jù)道道路狀態(tài)態(tài)與道路路標(biāo)志信信號判斷斷速度與與方向，以便作作出加快快或減慢慢車速或或改變方方向的反反應(yīng)。其其中任何何一個環(huán)環(huán)節(jié)發(fā)生生故障，如汽車車操作系系統(tǒng)失靈靈、道路路標(biāo)志不

29、不全或駕駕駛員酗酗酒等，都會導(dǎo)導(dǎo)致事故故。因此此，要成成功地設(shè)設(shè)計汽車車，在人人機(jī)工程程學(xué)方面面，除了了必須考考慮駕駛駛員本身身的特性性及其各各種界限限值之外外，還必必須考慮慮汽車未未來的運運行環(huán)境境。只有有在設(shè)計計中充分分考慮了了人-機(jī)機(jī)-環(huán)境境之間的的關(guān)系，才能保保證駕駛駛員運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)在安全全性很強(qiáng)強(qiáng)的系統(tǒng)統(tǒng)中，同同時也使使該系統(tǒng)統(tǒng)成為能能夠高速速奔馳的的系統(tǒng)。這樣的的汽車設(shè)設(shè)計才是是成功的的。 今天，隨著電電子計算算機(jī)的出出現(xiàn)、原原子能的的利用，尤其是是方興未未艾的信信息革命命正在改改變著人人機(jī)工程程學(xué)的性性質(zhì)。如如果說傳傳統(tǒng)的機(jī)機(jī)械主要要擴(kuò)展了了人的肌肌肉力量量的話(當(dāng)然也也有例外外，如顯

30、顯微鏡與與望遠(yuǎn)鏡鏡主要是是加強(qiáng)了了人的視視覺能力力)，那那么，在在這場信信息革命命中扮演演主角的的電子計計算機(jī)則則擴(kuò)展了了人們認(rèn)認(rèn)識、處處理和傳傳遞信息息的能力力?，F(xiàn)在在，即使使是低水水平的控控制也已已開始由由機(jī)器來來執(zhí)行了了，而只只把全局局的計劃劃和對突突發(fā)事件件的處理理留給操操作人員員。因此此，人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)將更注注重于人人的信息息處理的的能力，更注重重人-機(jī)-環(huán)境關(guān)關(guān)系的完完整研究究，并運運用系統(tǒng)統(tǒng)論、信信息論等等新興科科學(xué)來研研究這個個新的系系統(tǒng)，以以創(chuàng)造更更適合于于人工作作的條件件與環(huán)境境，使人人機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)的綜合合效能達(dá)達(dá)到最高高水平，可以說說是人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的成熟熟階段。四、我國國人

31、機(jī)工工程學(xué)的的發(fā)展我國的人人機(jī)工程程學(xué)發(fā)展展的基礎(chǔ)礎(chǔ)工作是是在工業(yè)業(yè)心理學(xué)學(xué)領(lǐng)域開開始的。隨著我國國經(jīng)濟(jì)發(fā)發(fā)展、科科技的進(jìn)進(jìn)步與對對外開放放，人們們逐漸認(rèn)認(rèn)識到人人機(jī)工程程學(xué)研究究對國民民經(jīng)濟(jì)的的重要性性。19980年年4月，國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)局成成立了全全國人類類工效學(xué)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化化技術(shù)委委員會，統(tǒng)一規(guī)規(guī)劃、研研究和審審議全國國有關(guān)人人類工效效學(xué)的基基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的制定定。中國國人類工工效學(xué)學(xué)學(xué)會在119899年6月月成立，并與119911年成為為IEAA會員。1.3 人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的研究究內(nèi)容與與方法1.3.1 學(xué)科的的研究內(nèi)內(nèi)容當(dāng)今本學(xué)學(xué)科研究究的總趨趨勢是重重于應(yīng)用用。而對對于學(xué)科科研究的的主體方方向

32、，則則國家不不同，側(cè)側(cè)重點也也不相同同。僅管管如此，本學(xué)科科的研究究內(nèi)容仍仍有一般般的規(guī)律律：總的來說說，工業(yè)業(yè)化程度度不高的的國家往往往是由由人體測測量、環(huán)環(huán)境因素素、作業(yè)業(yè)強(qiáng)度和和疲勞等等方面著著手研究究，隨著著這些問問題的解解決，才才轉(zhuǎn)到感感官知覺覺、運動動特點、作業(yè)姿姿勢等方方面的研研究，然然后，再再進(jìn)一步步轉(zhuǎn)到操操縱、顯顯示設(shè)計計、人機(jī)機(jī)系統(tǒng)控控制以及及人機(jī)工工程學(xué)原原理在各各種工業(yè)業(yè)與工程程設(shè)計中中應(yīng)用等等方面的的研究；最后則則進(jìn)入人人機(jī)工程程學(xué)的前前沿領(lǐng)域域，如人人機(jī)關(guān)系系、人與與環(huán)境關(guān)關(guān)系、人人與生態(tài)態(tài)、人的的特性模模型、人人機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)的定量量描述、人際關(guān)關(guān)系、直直至團(tuán)體體行為、

33、組織行行為等方方面的研研究。根本研究究方向可可以認(rèn)為為是通過過揭示人人、機(jī)、環(huán)境之之間相互互關(guān)系的的規(guī)律，以達(dá)到到確保人人-機(jī)-環(huán)境系系統(tǒng)總體體性能的的最優(yōu)化化。對于于工業(yè)設(shè)設(shè)計來講講，要研研究人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)主要有有以下幾幾個方面面：人體特性性研究主要研究究對象是是：在工工業(yè)設(shè)計計中與人人體有關(guān)關(guān)的問題題。2、人機(jī)機(jī)系統(tǒng)的的總體設(shè)設(shè)計系統(tǒng)基本本設(shè)計問問題是人人與機(jī)器器之間的的分工以以及人與與機(jī)器之之間如何何有效地地交流信信息等問問題。3、工作作場所和和信息傳傳遞裝置置的設(shè)計計工作場所所設(shè)計的的合理與與否，將將對人的的工作效效率產(chǎn)生生直接的的影響。研究作作業(yè)場所所設(shè)計的的目的是是保證物物質(zhì)環(huán)境境

34、適合于于人體的的特點，使人以以無害于于健康的的姿勢從從事勞動動，既能能高效地地完成工工作，又又感到舒舒適和不不致過早早產(chǎn)生疲疲勞。4、環(huán)境境控制與與安全保保護(hù)設(shè)計計廣義上說說，人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)所研究究的效率率，不僅僅是指所所從事的的工作在在短期內(nèi)內(nèi)有效地地完成，而且是是指在長長期內(nèi)不不存在對對健康有有害的影影響，并并使事故故危險性性縮小到到最低限限度。環(huán)境控制制方面應(yīng)應(yīng)保證照照明、微微小氣候候、噪聲聲和振動動等常見見作業(yè)環(huán)環(huán)境條件件適合操操作人員員的要求求。1.3.2 學(xué)科的的研究方方法常見的研研究方法法有：觀觀察法；實測法法；實驗驗法；模模擬和模模型試驗驗法；計計算機(jī)數(shù)數(shù)值仿真真法；分分析法；

35、調(diào)查研研究法等等。1.4 人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)體系及及其應(yīng)用用領(lǐng)域1.4.1 學(xué)科的的體系（教材PP10）1.44.2 學(xué)科科的應(yīng)用用（表11-1）由表1-1可見見，人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)可以應(yīng)應(yīng)用于幾幾乎各個個產(chǎn)業(yè)部部門。在在工業(yè)生生產(chǎn)中，人機(jī)工工程首先先是應(yīng)用用于產(chǎn)品品設(shè)計。人機(jī)工程程學(xué)與工工業(yè)設(shè)計計在人們?nèi)杖粘Ｉ罨钆c工作作中，經(jīng)經(jīng)常會與與各種產(chǎn)產(chǎn)品打交交道。即即使是最最簡單的的產(chǎn)品，如果設(shè)設(shè)計得不不好，也也會給使使用帶來來不便。在使用用這些產(chǎn)產(chǎn)品的過過程中，人們會會經(jīng)常遇遇到各種種不方便便、不舒舒適甚至至不安全全。例如如為什么么使用某某些家用用電器難難以按照照標(biāo)簽指指示操作作?為什什么經(jīng)過過了一次次

36、長途旅旅行后，車的座座位使你你感到疼疼痛?為為什么一一些計算算機(jī)工作作站會使使你的眼眼睛和肌肌肉感到到疲勞?這些不不適和不不便是不不可避免免的嗎?人們的的祖先沒沒有遇到到過這個個問題。他們只只是簡單單地制造造適合自自己的東東西。而而現(xiàn)今，產(chǎn)品設(shè)設(shè)計者通通常遠(yuǎn)離離產(chǎn)品的的最終用用戶。這這使產(chǎn)品品設(shè)計以以用戶為為中心進(jìn)進(jìn)行人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)的改進(jìn)進(jìn)變得更更為重要要。這種設(shè)計計改進(jìn)包包括研究究人們?nèi)缛绾问褂糜卯a(chǎn)品，通過與與他們交交談并向向他們了了解產(chǎn)品品的實際際使用情情況。人人機(jī)工程程學(xué)設(shè)計計對于包包容性設(shè)設(shè)計尤為為重要，產(chǎn)品的的設(shè)計要要充分考考慮老人人和殘疾疾人的使使用。人機(jī)工程程學(xué)可以以廣泛應(yīng)應(yīng)用于

37、每每天的家家庭生活活中，尤尤其對工工作環(huán)境境中的高高效性、安全性性、健康康性和宜宜人性的的作用更更為明顯顯。例如如：設(shè)計包包含計算算機(jī)在內(nèi)內(nèi)的裝置置和系統(tǒng)統(tǒng)，以使使它們易易于使用用，且不不易誤操操作，這這在高壓壓，需絕絕對安全全的地方方，如控控制房尤尤其重要要；設(shè)計產(chǎn)產(chǎn)品的功功能和功功效以使使它們是是高效的的，且考考慮到人人的需求求(如休休息和敏敏感的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換方式式)和其其他一些些因素(如工作作的固有有特性)；設(shè)計裝裝備和工工作布置置以改善善工作姿姿勢和減減少身體體負(fù)荷，因而降降低累積積傷或與與工作相相關(guān)的四四肢不適適；信息設(shè)設(shè)計，就就是使產(chǎn)產(chǎn)品的解解釋、使使用說明明、標(biāo)記記和顯示示易懂且且不易出出錯；設(shè)計培培訓(xùn)計劃劃覆蓋產(chǎn)產(chǎn)品相關(guān)關(guān)功效的的所有重重要方面面，且考考慮到人人們學(xué)習(xí)習(xí)的需求求；工作