人機(jī)工程學(xué)概論課件

人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)●人機(jī)工程學(xué)的命名及定義●人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展●人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容與方法●人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)學(xué)科●人機(jī)工程學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的地位

第0章概論

●人機(jī)工程學(xué)的命名及定義第0章概論格雷夫斯為意大利阿勒西公司設(shè)計(jì)了一系列具有后現(xiàn)代特色的金屬餐具，這是1985年設(shè)計(jì)的水壺實(shí)用美觀。1、方便、適應(yīng)手提。2、往里裝水，蓋子可以用手打開。3、水燒開后壺會熱，要有隔熱手柄。4、要把水燒開的信息告訴使用壺的人。5、把燒開的水倒出來。格雷夫斯為意大利阿勒西公司設(shè)計(jì)了一系列具有后現(xiàn)代特色的金屬餐0.1人機(jī)工程學(xué)的命名及定義“Ergonomics”一詞是由希臘詞根“ergon”（即工作、勞動(dòng)）和“nomos”（即規(guī)律、規(guī)則）復(fù)合而成，其本義為人的勞動(dòng)規(guī)律。由于該詞能夠較全面地反映本學(xué)科的本質(zhì)，詞義能保持中立性，不顯露它對各組成學(xué)科的親密和間疏。又源自希臘文，便于各國語言翻譯上的統(tǒng)一；因此，目前較多的國家采用“Ergonomics”一詞作為該學(xué)科的命名。例如，蘇聯(lián)和日本都引用該詞的間譯，蘇聯(lián)譯為“”日本譯為“”，稱為人間工學(xué)。0.1.1學(xué)科的命名由于該學(xué)科研究和應(yīng)用的范圍及其廣泛，各個(gè)領(lǐng)域的研究人員都試圖從自身的研究角度來給本學(xué)科命名和下定義，因而世界各國對本學(xué)科的命名不盡相同，即使在同一個(gè)國家里對本學(xué)科的命名也不統(tǒng)一。例如，在美國本學(xué)科稱為“HumanEngineering”（人類工程學(xué)）、“HumanFactorsEngineering”（人的因素工程學(xué)）。也有稱為“人類工程學(xué)”、“人機(jī)工程學(xué)”的，大多數(shù)西歐國家稱為“Ergonomics”（人類工效學(xué)），其他國家大多引用西歐的名稱。0.1人機(jī)工程學(xué)的命名及定義“Ergonom人機(jī)工程學(xué)在70年代末才在我國興起，學(xué)科為了同國際接軌，采用“人類工效學(xué)”這一名稱進(jìn)行對外交流為多。由于該學(xué)科在國內(nèi)主要被用于協(xié)調(diào)產(chǎn)品與人之間的關(guān)系，因而，普遍采用人機(jī)工程學(xué)這一名稱。此外，常見的名稱還有：人機(jī)工程學(xué)、人類工效學(xué)、人類工程學(xué)、工程心理學(xué)、宜人學(xué)、人的因素等。人機(jī)工程學(xué)在70年代末才在我國興起，學(xué)科為了同國際0.1.2學(xué)科的定義著名的美國人機(jī)工程學(xué)及應(yīng)用心理學(xué)家A·查帕尼斯大林(A.hapanis）說：“人機(jī)工程學(xué)是在機(jī)械設(shè)計(jì)中，考慮如何使人獲得操作簡便而又準(zhǔn)確的一門學(xué)科”。美國人機(jī)工程學(xué)專家C·C·伍德（CharlesC·Wood）對人機(jī)工程學(xué)所下的定義為：設(shè)備設(shè)計(jì)必須適合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代價(jià)而求得最高效率。W·B·伍德森W·B·Woodson）則認(rèn)為：人機(jī)工程學(xué)研究的是人與機(jī)器相互關(guān)系的合理方案，即對人的知覺顯示、操作控制、人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其布置和作業(yè)系統(tǒng)的組合等進(jìn)行有效的研究，其目的在于獲得最高的效率及作業(yè)時(shí)作業(yè)者感到安全和舒適。0.1.2學(xué)科的定義著名的美國人日本的人體工程學(xué)專家認(rèn)為：人體工程學(xué)是根據(jù)人體解剖學(xué)，生理學(xué)和心理學(xué)等特性，了解并掌握人的作業(yè)能力與極限，及其工作、環(huán)境、起居條件等和人體相適應(yīng)的科學(xué)。前蘇聯(lián)的人體工程學(xué)專家認(rèn)為：人機(jī)工程學(xué)是研究人在生產(chǎn)過程中的可能性，勞動(dòng)活動(dòng)方式，勞動(dòng)的組織安排從而提高人的工作效率，同時(shí)創(chuàng)造舒適和安全的勞動(dòng)環(huán)境，保障勞動(dòng)人民的健康，使人從生理上和心理上得到全面發(fā)展的一門學(xué)科。日本的人體工程學(xué)專家認(rèn)為：人體工程學(xué)是根據(jù)人a.研究人和機(jī)器之間相互關(guān)系的邊緣性學(xué)科。b.利用關(guān)于人的行為的知識，提高生產(chǎn)過程與機(jī)械的合理性和有效性。c.研究能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減少差錯(cuò)、減輕疲勞和創(chuàng)造舒適勞動(dòng)條件的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造問題。d.在綜合各門有關(guān)人的科學(xué)成果的基礎(chǔ)上，研究人的勞動(dòng)活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。e.研究人、機(jī)、環(huán)境系統(tǒng)，力求達(dá)到人的可能性和勞動(dòng)活動(dòng)的要求之間平衡。f.綜合研究人體在勞動(dòng)過程中的可能性和特點(diǎn)，從而創(chuàng)造最佳的工具、勞動(dòng)環(huán)境和勞動(dòng)過程。另外，在不同的研究和應(yīng)用領(lǐng)域中，帶有側(cè)重點(diǎn)和傾向性的定義有以下幾種：a.研究人和機(jī)器之間相互關(guān)系的邊緣性學(xué)科。d.在綜合各門有關(guān)h.利用生理解剖學(xué)和工藝學(xué)的知識，改造生產(chǎn)過程、勞動(dòng)方法、機(jī)械設(shè)備、勞動(dòng)條件，使之符合人體的生理活動(dòng)和人類行為的基本規(guī)律。

i.研究人和環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。此處的環(huán)境是指機(jī)器、工具、勞動(dòng)組織管理以及生產(chǎn)的客觀環(huán)境。

j.運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科的知識，使人、機(jī)器、環(huán)境相互適應(yīng)，創(chuàng)造舒適和安全的工作條件以及休息環(huán)境，從而達(dá)到提高工效的一門學(xué)科。h.利用生理解剖學(xué)和工藝學(xué)的知識，改造生產(chǎn)過程、勞動(dòng)

國際人機(jī)工程學(xué)會（InternationalErgonomicsAssociation）對本學(xué)科所下的定義為：人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科。

國際人機(jī)工程學(xué)會（InternationalErgInternationalErgonomicsAssociation：Ergonomics(orhumanfactors)isthescientificdisciplineconcernedwiththeunderstandingofinteractionsamonghumansandotherelementsofasystem,andtheprofessionthatappliestheory,principles,dataandmethodstodesigninordertooptimizehumanwell-beingandoverallsystemperformance.

Ergonomistscontributetothedesignandevaluationoftasks,jobs,products,environmentsandsystemsinordertomakethemcompatiblewiththeneeds,abilitiesandlimitationsofpeople.

InternationalErgonomic

人機(jī)工程學(xué)是以人的生理的、感知的、社會的和自然環(huán)境的因素為依據(jù)研究人與人機(jī)系統(tǒng)中其他元素之間的相互關(guān)系，創(chuàng)造健康、安全、舒適、協(xié)調(diào)的人—機(jī)（物）—環(huán)境系統(tǒng)提供理論和方法的學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)是以人的生理的、感知的、社會的和自然0.1.3人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)是指由共處于同一時(shí)間和空間的人與其所使用的機(jī)以及他們周圍的環(huán)境所構(gòu)成的系統(tǒng)，簡稱人—機(jī)系統(tǒng)，在人—機(jī)系統(tǒng)中，人、機(jī)、環(huán)境相互依存、相互作用、相互制約完成某一特定的生產(chǎn)或生活過程。0.1.3人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)是指由共處人機(jī)環(huán)境人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)人機(jī)環(huán)境人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)人:人是指操作者或使用者機(jī):機(jī)泛指人可操作與可使用的物，可以是機(jī)器，也可以是用具或生活用品、設(shè)施、計(jì)算機(jī)軟件等各種與人發(fā)生關(guān)系的一切事物；環(huán)境:環(huán)境是人與機(jī)共處的環(huán)境，如作業(yè)場所和作業(yè)空間，自然環(huán)境和社會環(huán)境等。人:人是指操作者或使用者機(jī):機(jī)泛指人可操作與可使用的物，可0.2人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展

英國是世界上開展人機(jī)工程學(xué)研究最早的國家，但學(xué)科的奠基性工作實(shí)際上是在美國完成的。所以，人機(jī)工程學(xué)有“起源于歐洲，形成于美國”之說。雖然本學(xué)科的起源可以追溯到20世紀(jì)初期，但作為一門獨(dú)立的學(xué)科只有五十多年歷史。學(xué)科在形成與發(fā)展的過程中，大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：0.2.1經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)

20世紀(jì)初，美國學(xué)者F·W·泰羅（Frederick·W·Taylor）在傳統(tǒng)管理基礎(chǔ)上，首創(chuàng)了新的管理方法和理論，并據(jù)此制訂了一整套以提高工作效率為目的的操作方法，并考慮了人使用的機(jī)器、工具、材料及作業(yè)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化問題。0.2人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展英國是世界A、泰羅鐵鍬試驗(yàn)：用形狀相同而鏟量不同的四種鐵鍬，它們分別是每次鏟重量的：5、10、17、30KG泰羅讓工人分別用這四種鐵鍬去鏟煤。通過試驗(yàn)得出每次鏟10KG的效率最高。B、吉爾伯勒斯的砌磚試驗(yàn)：動(dòng)作研究：18個(gè)減少為5個(gè)效率：120塊/H增加到350塊/HA、泰羅鐵鍬試驗(yàn)：從泰羅的科學(xué)管理方法和理論的形成到第二次世界大戰(zhàn)之前，稱為經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展階段。

經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到第二次世界大戰(zhàn)之前，當(dāng)時(shí)，人們所從事的勞動(dòng)在復(fù)雜程度和負(fù)荷量上都有了很大變化。因而改革工具、改善勞動(dòng)條件和提高勞動(dòng)效率成為最迫切的問題，從而使研究者對經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)所提出的問題進(jìn)行科學(xué)的研究，并促使經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)發(fā)展為科學(xué)人機(jī)工程學(xué)。其中突出的代表是美國哈佛大學(xué)的心理學(xué)教授H·閔斯特潑格（H·Munsterberg），在其代表作《心理學(xué)與工業(yè)效率》中，他提出了心理學(xué)對人在工作中的適應(yīng)與提高效率的重要性。閔氏的心理學(xué)研究工作與泰羅的科學(xué)管理方法聯(lián)系起來，解決了選擇、培訓(xùn)人員與改善工作條件、減輕疲勞等實(shí)際問題。由于當(dāng)時(shí)該學(xué)科的研究著眼于心理學(xué)方面，因而在這一階段大多稱本學(xué)科為“應(yīng)用實(shí)驗(yàn)心理學(xué)”。學(xué)科發(fā)展的主要特點(diǎn)是：機(jī)器設(shè)計(jì)的主要著眼點(diǎn)在于力學(xué)、電學(xué)、熱力學(xué)等工程技術(shù)方面的優(yōu)選上，在人機(jī)關(guān)系上是以選擇和培訓(xùn)操作者為主，使人適應(yīng)于機(jī)器。從泰羅的科學(xué)管理方法和理論的形成到第二次世界例圖0-1例圖0-1例圖0-2加油機(jī)例圖0-2加油機(jī)0.2.2科學(xué)人機(jī)工程學(xué)本學(xué)科發(fā)展的第二階段是第二次世界大戰(zhàn)期間。在這個(gè)階段中，由于戰(zhàn)爭的需要，許多國家大力發(fā)展效能高、威力大的新式武器和裝備。但由于片面注重新式武器和裝備的功能研究，而忽視了其中“人的因素”，因而由于操作失誤而導(dǎo)致失敗的教訓(xùn)屢見不鮮。0.2.2科學(xué)人機(jī)工程學(xué)本學(xué)科發(fā)展的第二階段是例如，由于戰(zhàn)斗機(jī)中座艙及儀表位置設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成飛行員誤讀儀表和誤用操縱器而導(dǎo)致意外事故；由于操作復(fù)雜、不靈活和不符合人的生理尺寸而造成戰(zhàn)斗命中率低等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國在第二次世界大戰(zhàn)的飛機(jī)事故中，80%是由于人機(jī)工程學(xué)方面的原因造成的。失敗教訓(xùn)引起決策者和設(shè)計(jì)者的高度重視。通過分析研究，逐步認(rèn)識到，在人和武器的關(guān)系中，主要的限制因素不是武器而是人，并深深感到“人的因素”在設(shè)計(jì)中是不能忽視的一個(gè)重要條件；同時(shí)還認(rèn)識到，要設(shè)計(jì)好一個(gè)高效能的裝備，只有工程技術(shù)知識是不夠的，還必須有生理學(xué)、心理學(xué)、人體測量學(xué)、生物力學(xué)等學(xué)科方面的知識。例如，由于戰(zhàn)斗機(jī)中座艙及儀表位置設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成科學(xué)人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到50年代末。在其發(fā)展的后一階段，由于戰(zhàn)爭的結(jié)束，學(xué)科的綜合研究從軍事領(lǐng)域向非軍事領(lǐng)域發(fā)展，并逐步把應(yīng)用在軍事領(lǐng)域中的研究成果來解決工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中的問題，如飛機(jī)、汽車、機(jī)械設(shè)備、建筑設(shè)施以及生活用品等。人們還提出在設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)械設(shè)備時(shí)也應(yīng)集中運(yùn)用工程技術(shù)人員、醫(yī)學(xué)家、心理學(xué)家等相關(guān)學(xué)科專家的共同智慧。因此，在這一發(fā)展階段中，學(xué)科的研究課題已超出了心理學(xué)的研究范疇，使許多生理學(xué)家工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中“人的因素”，力求使機(jī)器適應(yīng)于人。工程技術(shù)專家涉及到該學(xué)科中來共同進(jìn)行研究，從而使本學(xué)科的名稱也有所變化，大多稱“工程心理學(xué)”。本學(xué)科在這一階段的發(fā)展特點(diǎn)是：重視工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中“人的因素”，力求使機(jī)器適應(yīng)于人?？茖W(xué)人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到50年代末。在其發(fā)展的后一階第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件0.2.3現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)到了60年代，經(jīng)過戰(zhàn)后的恢復(fù)階段后，歐美各國進(jìn)入了大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，在這一時(shí)期由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使人機(jī)工程學(xué)獲得了更多的發(fā)展機(jī)會，許多用于戰(zhàn)爭的技術(shù)轉(zhuǎn)向民用。同時(shí)，在科學(xué)領(lǐng)域中，由于控制論、信息論、系統(tǒng)論和人體科學(xué)等學(xué)科中新理論的建立，在本學(xué)科中應(yīng)用新理論和新技術(shù)來進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)的研究應(yīng)運(yùn)而生。所有這一切，不僅給人機(jī)工程學(xué)提供了新的理論和和新實(shí)驗(yàn)場所，同時(shí)也給該學(xué)科的研究提出了新的要求和新的課題，從而促使人機(jī)工程學(xué)進(jìn)入了系統(tǒng)的研究階段。從60年代至今，可以稱其為現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)發(fā)展階段。0.2.3現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)到了60年代，經(jīng)過戰(zhàn)后的恢

a.不同于傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)研究中著眼于選擇和訓(xùn)練特定的人，使之適應(yīng)工作要求。現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)著眼于工程設(shè)計(jì)及各類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

b.密切與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，通過嚴(yán)密計(jì)劃規(guī)定的廣泛的實(shí)驗(yàn)性研究，盡可能利用所掌握的基本原理，進(jìn)行具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

c.力求使實(shí)驗(yàn)心理學(xué)、生理學(xué)、功能解剖學(xué)、人類學(xué)等學(xué)科的專家與物理學(xué)、數(shù)學(xué)、工程技術(shù)等方面的研究人員共同努力、密切合作?，F(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)研究的方向是：把人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來研究，以創(chuàng)造最適合于人的各種產(chǎn)品和作業(yè)環(huán)境，使人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)和諧統(tǒng)一，從而獲得系統(tǒng)的最優(yōu)綜合效能?，F(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)發(fā)展有以三個(gè)特點(diǎn)：a.不同于傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)研究中著眼于選擇和訓(xùn)練特定的學(xué)科在國內(nèi)的發(fā)展情況本學(xué)科在國內(nèi)起步雖晚，但發(fā)展迅速。人機(jī)工程學(xué)的研究在20世紀(jì)30年代開始即有少量和零星的開展，到60年代初，也只有在中科院、中國軍事科學(xué)院等少數(shù)單位從事本學(xué)科中個(gè)別問題研究，而且其研究范圍僅局限于國防和軍事領(lǐng)域。但是，這些研究卻為我國人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。十年動(dòng)亂期間，本學(xué)科的研究曾一度停滯，直至70年代末才進(jìn)入較快的發(fā)展時(shí)期。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對外開放，人們逐漸認(rèn)識到人機(jī)工程學(xué)研究對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。目前，該學(xué)科的研究和應(yīng)用已擴(kuò)展到工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、空間技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生以及教育系統(tǒng)等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，由此也促進(jìn)了本學(xué)科與工程技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的交叉滲透，使人機(jī)工程學(xué)成為既有深厚理論基礎(chǔ)又有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的邊緣學(xué)科。學(xué)科在國內(nèi)的發(fā)展情況本學(xué)科在國內(nèi)起步雖晚，但發(fā)展迅速例圖0-3例圖0-4例圖0-3例圖0-40.3人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容與方法

0.3.1學(xué)科的研究內(nèi)容

從工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)角度來看，與本學(xué)科相關(guān)的研究內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：

a.在人與產(chǎn)品關(guān)系中，作為主體的人，既是自然的人，也是社會的人。在自然方面的研究有：人體形態(tài)特征參數(shù)，人的感受知特性，人的反映特性，人在工作和生活中生理特征和心理特征等。在社會方面的研究有：人在工作和生活中的社會行為、價(jià)值觀念、人文環(huán)境等，目的是解決機(jī)器設(shè)施、工具、作業(yè)、場所以及各種用具的設(shè)計(jì)如何適應(yīng)人的各方面特征，為使用者創(chuàng)造安全、舒適、健康、高效的工作條件。0.3人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容與方法0.3.1學(xué)科的研究內(nèi)容

b.人機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是創(chuàng)造最優(yōu)的人機(jī)關(guān)系、最佳的系統(tǒng)效益、最舒適的工作環(huán)境，充分發(fā)揮人、機(jī)各自的特點(diǎn)，取長補(bǔ)短、相互協(xié)調(diào)、相互配合。如何合理分配人與機(jī)在系統(tǒng)功能以及人機(jī)間有效傳遞信息是系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的基本問題。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們面對的是大量快速傳遞的信息，要求操作時(shí)精度高、快速準(zhǔn)確。同時(shí)人機(jī)界面由硬件向軟件轉(zhuǎn)移，這時(shí)人與機(jī)都進(jìn)入了一個(gè)新的階段，因此新系統(tǒng)中人的特性如何體現(xiàn)，人與機(jī)的功能如何分配，機(jī)器系統(tǒng)如何更宜人等成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。b.人機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是創(chuàng)造最c.工作場所和信息傳遞裝置的設(shè)計(jì)工作場所設(shè)計(jì)得是否宜人，將對人的舒適健康和工作效率產(chǎn)生直接的影響，工作場所設(shè)計(jì)一般包括：作業(yè)空間設(shè)計(jì)、作業(yè)場所的總體布置，工作臺或操縱臺設(shè)計(jì)、座椅設(shè)計(jì)等，作業(yè)場所設(shè)計(jì)的研究目的是保證工作場所適合操作者的作業(yè)目的，工作環(huán)境符合人的特點(diǎn)，使人在工作過程中健康不會受到損害，高效而又舒適地完成工作。人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的信息傳遞，主要是機(jī)器和環(huán)境向人傳遞信息，機(jī)器接受人的信息，即操縱與顯示的設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。人機(jī)工程學(xué)對它們的研究不是重點(diǎn)解決工程技術(shù)上的具體設(shè)計(jì)問題，而是從人的特性出發(fā)，研究信息傳遞方式、準(zhǔn)確性、可靠性以及人的認(rèn)讀速度與精度等；研究操作裝置的形狀、大小、位置和操縱方式與人的生理、心理、生活習(xí)慣等相適應(yīng)等。c.工作場所和信息傳遞裝置的設(shè)計(jì)工作場所設(shè)計(jì)得是否宜

d、環(huán)境控制和安全保護(hù)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)研究環(huán)境因素，如溫度、濕度、照明、噪聲、振動(dòng)、粉塵、有害氣體、輻射等對作業(yè)過程和健康的影響；研究控制、改良環(huán)境條件的措施和方法，為操作者創(chuàng)造安全、健康、舒適的工作空間。人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)首要任務(wù)應(yīng)該是保護(hù)操作者的人身安全，要求在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，研究產(chǎn)生不安全的因素時(shí)，如何采取預(yù)防措施。這方面的內(nèi)容包括：防護(hù)裝置、保險(xiǎn)裝置、冗余性設(shè)計(jì)、防止人為失誤裝置、事故控制方法、求援方法、安全保護(hù)措施等。d、環(huán)境控制和安全保護(hù)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)研究環(huán)境因素，0.3.2人機(jī)工程學(xué)的研究方法

a.自然觀察法

自然觀察法是研究者通過觀察和記錄自然情境下發(fā)生的現(xiàn)象來認(rèn)識研究對象的一種方法。觀察法是有目的、有計(jì)劃的科學(xué)觀察，是在不影響事件的情況下進(jìn)行的。觀察者不參與研究對象的活動(dòng)，這樣可以避免對研究對象的影響，可以保證研究的自然性與真實(shí)性。自然觀察法也可以借助特殊的儀器進(jìn)行觀察和記錄，這樣能更準(zhǔn)確、更深刻地獲得感性知識。如要獲取人在廚房里的行為，可以用攝像機(jī)把對象在廚房里的一切活動(dòng)記錄下來，然后，逐步對其進(jìn)行分析和整理。

b.實(shí)測法這是一種借實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)際測量的方法，也是一種比較普遍使用的方法。如為了獲得座椅設(shè)計(jì)所需要的人體尺度，我們必須對使用者群體進(jìn)行實(shí)際測量，對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，為座椅的具體設(shè)計(jì)提供人體尺度依據(jù)。0.3.2人機(jī)工程學(xué)的研究方法a.自然觀察法

c.實(shí)驗(yàn)法

d.分析法

分析法是對人機(jī)系統(tǒng)已取得“資料”和數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析的一種方法。美國人機(jī)工程學(xué)專家亨利威爾（Honeywell）對人機(jī)系統(tǒng)的分析和評價(jià)提出如下的方法。當(dāng)實(shí)測法受到限制時(shí)，選擇的實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)可以在作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行，也可以在實(shí)驗(yàn)里進(jìn)行。如為了獲取按計(jì)算機(jī)鍵盤的按壓力、手指擊鍵特征、手感和舒適感等數(shù)據(jù)，可以在作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)，以取得第一手資料。c.實(shí)驗(yàn)法d.分析法當(dāng)實(shí)測法受到限制時(shí)，選擇的(a)瞬間操作分析(b)知覺與運(yùn)動(dòng)信息分析

人經(jīng)由感覺器獲得的外界信息，傳到神經(jīng)中樞，經(jīng)大腦處理后，產(chǎn)生反應(yīng)信號再傳遞給肢體去對機(jī)械進(jìn)行操作，被操作后的機(jī)械又送回信息給操作者，形成一個(gè)反饋系統(tǒng)。知覺與運(yùn)動(dòng)信息分析用信息理論去闡明信息傳遞的數(shù)量關(guān)系。(c)連續(xù)操作的負(fù)荷分析

這種方法是采用強(qiáng)制抽樣電子計(jì)算機(jī)技術(shù)來分析操作人員連續(xù)操作的情況。用這種方法對一般要規(guī)定操作所必須的最小的時(shí)間間隔，推算操作者的工作負(fù)荷程度。生產(chǎn)過程一般都是連續(xù)的，因此人和機(jī)械之間的信息傳遞也是連續(xù)的。但要分析這種連續(xù)傳遞的信息是很困難的，因而只能使用間歇性的分析測定法，即用統(tǒng)計(jì)方法中的隨機(jī)取樣法，對操作者與機(jī)器之間在每一間隔時(shí)刻的信息進(jìn)行測定后，再用統(tǒng)計(jì)推理的方法加以整理，從而得到對改善人機(jī)系統(tǒng)的有益資料。(a)瞬間操作分析(b)知覺與運(yùn)動(dòng)信息分析生產(chǎn)過程一(d)全工作負(fù)荷分析這是對操作者在單位時(shí)間內(nèi)工作負(fù)荷的分析，一般用單位時(shí)間的作業(yè)負(fù)荷率（%）表示。(e)頻率分析法這是對人機(jī)系統(tǒng)中的裝置、設(shè)備等機(jī)械系統(tǒng)被使用的頻率進(jìn)行測定和分析，其結(jié)果可作為調(diào)整操作者負(fù)荷的參考數(shù)據(jù)。(f)設(shè)備互相關(guān)連性分析這是對設(shè)備的使用方法以及人與機(jī)械狀態(tài)的變化等進(jìn)行觀測和分析的方法。如紡織工人同時(shí)操作幾臺織布機(jī)，他從這臺織機(jī)轉(zhuǎn)到另一臺織機(jī)時(shí)，記下其眼的移動(dòng)次數(shù)與操作頻率的情況，再通過分析，從而獲得機(jī)械和控制裝置的適當(dāng)比例關(guān)系。(d)全工作負(fù)荷分析e.計(jì)算機(jī)輔助研究隨計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字環(huán)境中建立人體模型成為可能，可利用人體模型模仿人的特征和行為，描述人體尺度、形態(tài)和人的心理（如疲勞等）。數(shù)字人體模型可以產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品的人機(jī)分析過程可視化，對于產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和人機(jī)工程學(xué)專家來說，數(shù)字人體模型具有以下優(yōu)點(diǎn)：其一：它能使產(chǎn)品的變數(shù)在設(shè)計(jì)的早期得到了解，且易獲取這些變化的發(fā)展趨勢；其次：它可以控制產(chǎn)品的特性，即依人的特性決定產(chǎn)品的功能參數(shù)，其三：可以用人的數(shù)字模型進(jìn)行產(chǎn)品的安全測試。e.計(jì)算機(jī)輔助研究隨計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件0.4人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)學(xué)科人機(jī)工程學(xué)是一門綜合性的邊緣學(xué)科，它除了同有關(guān)工程技術(shù)學(xué)科關(guān)系密切外，還與生理學(xué)、心理學(xué)、人體解剖學(xué)，人體測量學(xué)、人類學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、環(huán)境保護(hù)學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、管理科學(xué)等學(xué)科有密切聯(lián)系。此外還和社會學(xué)和技術(shù)美學(xué)，語言學(xué)等學(xué)科關(guān)系緊密。從人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)來看，學(xué)科幾乎同與人、機(jī)環(huán)境相關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域都有聯(lián)系，盡管人機(jī)工程學(xué)有其自身的理論體系，但人機(jī)工程學(xué)綜合了上述相關(guān)學(xué)科的原理、成果、方法、數(shù)據(jù)，將人、機(jī)、環(huán)境構(gòu)成有機(jī)聯(lián)系的完整系統(tǒng)：以人為主體，研究該系統(tǒng)中人、機(jī)、環(huán)境之間相互協(xié)調(diào)、相互配合的規(guī)律，使得人—機(jī)—環(huán)境整體系統(tǒng)的最優(yōu)化。0.4人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)學(xué)科人機(jī)工程學(xué)是一門綜合性的邊第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件0.5人機(jī)工程學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的地位與應(yīng)用

由“以人為本”的設(shè)計(jì)觀念看，人機(jī)工程學(xué)是產(chǎn)品由設(shè)計(jì)概念建立到生產(chǎn)、銷售的理論基礎(chǔ)和主導(dǎo)思想，尤其是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)個(gè)性化、小批量、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。人的因素已成為工業(yè)設(shè)計(jì)的主要因素甚至決定因素，設(shè)計(jì)面向的對象是消費(fèi)個(gè)體而非群體，大市場的設(shè)計(jì)觀念，隨著多元化和多樣化的發(fā)展，將轉(zhuǎn)變?yōu)閭€(gè)體設(shè)計(jì)觀念，產(chǎn)品相對于使用個(gè)體來說，會更舒適、更協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

人機(jī)工程學(xué)是一個(gè)多學(xué)科綜合的學(xué)科，在許多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度來看，從大型的機(jī)器設(shè)備到人的日常生活用品，在人類的生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面都有“產(chǎn)品”，因此這些產(chǎn)品的設(shè)計(jì)必須符合人的使用，表0—1列出了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各階段中需要進(jìn)行的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容。0.5人機(jī)工程學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的地位與應(yīng)用由“人機(jī)工程學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)在基本思想與工作內(nèi)容上有很多一致性：人機(jī)工程學(xué)的基本理論“產(chǎn)品設(shè)計(jì)要適合人的生理，心理因素”與工業(yè)設(shè)計(jì)的基本觀念“創(chuàng)造的產(chǎn)品應(yīng)同時(shí)滿足人們的物質(zhì)與文化需求”，意義基本相同，側(cè)重稍有不同；工業(yè)設(shè)計(jì)與人機(jī)工程學(xué)同樣都是研究人與物之間的關(guān)系，研究人與物交接界面上的問題。由于工業(yè)設(shè)計(jì)在歷史發(fā)展中溶入了更多的美的探求等文化因素，工作領(lǐng)域還包括視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)等方面，而人體工程學(xué)則在勞動(dòng)與管理科學(xué)中有廣泛應(yīng)用，這是二者的區(qū)別。人機(jī)工程學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)在基本思想與工作內(nèi)容上有很多一致工業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的規(guī)劃活動(dòng)，是一門技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的學(xué)科，同時(shí)受環(huán)境、社會形態(tài)、文化觀念以及經(jīng)濟(jì)等多方面因素的制約和影響，即工業(yè)設(shè)計(jì)是功能與形式、技術(shù)與藝術(shù)的統(tǒng)一，工業(yè)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是人，設(shè)計(jì)的目的是為人而不是產(chǎn)品，工業(yè)設(shè)計(jì)必須遵循自然與客觀的法則來進(jìn)行。這三項(xiàng)明確地體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)“用”與“美”的高度統(tǒng)一，“物”與“人”的完美結(jié)合，把先進(jìn)的技術(shù)科學(xué)和廣泛的社會需求作為設(shè)計(jì)風(fēng)格的基礎(chǔ)，概而言之，工業(yè)設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想以人為中心，著重研究“物”與“人”之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。工業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的規(guī)劃活動(dòng)，是一門技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)例圖0-5例圖0-5人與產(chǎn)品人與環(huán)境產(chǎn)品與環(huán)境例圖0-6人與產(chǎn)品例圖0-6例圖0-7例圖0-8例圖0-7例圖0-8設(shè)計(jì)階段人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)五個(gè)階段中需要進(jìn)行的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容概念設(shè)計(jì)1.考慮產(chǎn)品與人及環(huán)境的全部聯(lián)系，全面分析人在系統(tǒng)中的具體作用2.明確人與產(chǎn)品的關(guān)系，確定人與產(chǎn)品關(guān)系中各部分的特性及人機(jī)工程學(xué)要求設(shè)計(jì)的內(nèi)容3.根據(jù)人與產(chǎn)品的功能特性，完善產(chǎn)品概念初步設(shè)計(jì)1.從人與產(chǎn)品、人與環(huán)境方面進(jìn)行分析，在提出的眾多方案中按人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行分析比較2.比較人與產(chǎn)品的功能特性、設(shè)計(jì)限度、人的能力限度、操作條件的可靠性以及效率預(yù)測，選出最佳方案3.按最佳方案制作簡易模型，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果與人機(jī)工程學(xué)要求進(jìn)行比較，并提出改進(jìn)意見4.對最佳方案寫出詳細(xì)說明：方案獲得的結(jié)果、操作條件、操作內(nèi)容、效率、維修的難易程度、經(jīng)濟(jì)效益、提出改進(jìn)意見詳細(xì)設(shè)計(jì)1.從人的生理、心理特性考慮產(chǎn)品的構(gòu)形2.從人體尺寸、人的能力限度考慮確定產(chǎn)品的零部件尺寸3.從人的信息傳遞能力考慮信息顯示與信息處理4.根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)確定的構(gòu)形的零部件尺寸選定最佳方案，再次制作模型，進(jìn)行試驗(yàn)5.從操作者的身高、人體活動(dòng)范圍、操作方便程度等方面進(jìn)行評價(jià)，并預(yù)測還可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)一步確定人機(jī)關(guān)系可行程度，提出改進(jìn)意見總體設(shè)計(jì)對總體設(shè)計(jì)用人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行全面分析，反復(fù)論證，確保產(chǎn)品使用與維修方便、安全與舒適，有利于創(chuàng)造良好的使用環(huán)境條件，滿足人的心生理需要，以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益與人機(jī)關(guān)系生產(chǎn)設(shè)計(jì)檢查與人有關(guān)的零部件尺寸、信息傳示裝置和控制裝置。對試制出的樣機(jī)進(jìn)行全面人機(jī)工程學(xué)評價(jià)，提出修改的意見，最后完善設(shè)計(jì)編寫使用說明書表1-1設(shè)計(jì)階段人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)五個(gè)階段中需要進(jìn)行的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容例圖0-9例圖0-9人機(jī)工程學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還有一個(gè)量的問題，在有些產(chǎn)品中的應(yīng)用要多一些，在另一些產(chǎn)品中的應(yīng)用要相對少一些，如下圖中的機(jī)械手。一些產(chǎn)品中的人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用相對簡單，不要進(jìn)行復(fù)雜的人機(jī)工程學(xué)研究，而有些產(chǎn)品則要進(jìn)行比較復(fù)雜的人機(jī)工程學(xué)研究。如飛機(jī)的駕駛艙等。例圖0-10人機(jī)工程學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還有一個(gè)量的問題，在有些例圖0-12例圖0-11例圖0-12例圖0-110.6人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域（與人相關(guān)的所有方面）1、辦公用品2、家具的人機(jī)工程學(xué)3、服裝：4、各種手工工具5、各種裝備6、建筑7、交通工具8、有人參與的太空設(shè)備從鉛筆到航天飛機(jī)0.6人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域（與人相關(guān)的所有方面）1、辦公用品2

一提及微軟，人們立即就會想到它的軟件創(chuàng)新，而不是它的硬件或有關(guān)人機(jī)工程學(xué)的研究。其實(shí)，微軟硬件和人機(jī)工程學(xué)研究與其軟件一樣出色。在人機(jī)工程學(xué)鍵盤、鼠標(biāo)和軌跡球的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面，微軟位居硬件行業(yè)首位，榮獲200多項(xiàng)專利和許多行業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

為什么像微軟這樣的公司會如此著重硬件產(chǎn)品中的人機(jī)工程學(xué)特性呢？因?yàn)檎{(diào)查發(fā)現(xiàn)：多數(shù)計(jì)算機(jī)用戶將每天的大部分時(shí)間都用于操作鼠標(biāo)或鍵盤上。而且據(jù)最新調(diào)查表明，鼠標(biāo)或鍵盤是人們最常使用的物品，其次是枕頭。1、人機(jī)工程學(xué)在微軟一提及微軟，人們立即就會想到它的軟件創(chuàng)新，而不是它的硬第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件

人機(jī)工程學(xué)這門學(xué)科不只是醫(yī)生、科學(xué)家和物理治療家應(yīng)遵循的準(zhǔn)則。實(shí)際上，像

AT&T無線通信、波音、通用、JohnsonvilleSausage、微軟和美國郵政服務(wù)等大公司都已聘用了資深的人機(jī)工程學(xué)工程師。許多公司通過幫助人們更加舒適有效地工作（無論工作場所是在超市、工廠還是在辦公大樓內(nèi)）以使自己的行業(yè)處于領(lǐng)先位置。

這些公司如此看重人機(jī)工程學(xué)并不奇怪。據(jù)了解，設(shè)備設(shè)計(jì)的應(yīng)用科學(xué)會直接影響到最終效益。同時(shí)研究人員還發(fā)現(xiàn)，如果員工使用按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的工作區(qū)，員工的個(gè)人工作效率會增加25%。所以，對于許多大公司來說，人機(jī)工程學(xué)是一個(gè)非常重要的課題，無論其目的是確保一個(gè)安全有效的工作場所，還是制造舒適性產(chǎn)品。

工作中的人機(jī)工程學(xué)

人機(jī)工程學(xué)這門學(xué)科不只是醫(yī)生、科學(xué)家和物理治療家應(yīng)遵2、生活中的人機(jī)工程學(xué)2、生活中的人機(jī)工程學(xué)第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件3、服裝、鞋、帽、包等3、服裝、鞋、帽、包等第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件4、各種手工工具4、各種手工工具第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件5、各類機(jī)器裝備5、各類機(jī)器裝備第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件6、建筑與室內(nèi)6、建筑與室內(nèi)第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件7、交通工具7、交通工具第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件8、其他8、其他第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件0.7人機(jī)工程學(xué)的學(xué)習(xí)問題1、依據(jù)專業(yè)實(shí)際學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，人機(jī)工程學(xué)不是一門完全意義上的理論課，而是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課。0.7人機(jī)工程學(xué)的學(xué)習(xí)問題1、依據(jù)專業(yè)實(shí)際學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)在掌握基本原理與方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。每一件產(chǎn)品的人機(jī)工程學(xué)要求是不同的。2、在實(shí)際應(yīng)用中學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)在掌握基本原理與方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。每3、以人機(jī)工程學(xué)作為設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)3、以人機(jī)工程學(xué)作為設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)4、人機(jī)工程學(xué)是功能決定形式設(shè)計(jì)理念的主要美學(xué)思想基礎(chǔ)4、人機(jī)工程學(xué)是功能決定形式設(shè)計(jì)理念的主要美學(xué)思想基礎(chǔ)每一件為人設(shè)計(jì)的工業(yè)產(chǎn)品都離不開人機(jī)工程學(xué)，工業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新都包含了人機(jī)工程學(xué)的創(chuàng)新。每一件為人設(shè)計(jì)的工業(yè)產(chǎn)品都離不開人機(jī)工程學(xué)，工業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新都課堂作業(yè)：以“開”為題目設(shè)計(jì)一扇門。在日常生活中我們要遇到各種各樣的門，對于有的門而言，當(dāng)我們站在門口時(shí)，我們經(jīng)常要考慮的是這門是如何打開呢？是推？還是拉？有的門為了解決這個(gè)問題，在門上貼一字“推”或“拉”，要是不在門上貼字就能讓人知道門是“推”的或是“拉”的，那么這一類門的設(shè)計(jì)該如何來進(jìn)行？使得我們能夠很方便地打開門。方法、形式不限。課堂作業(yè)：以“開”為題目設(shè)計(jì)一扇門。第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中“物”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為進(jìn)行人－機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)為堅(jiān)持以“人”為中心的設(shè)計(jì)思想提供工作程序1.5人機(jī)工程與產(chǎn)品設(shè)計(jì)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)1.5人機(jī)工在我們?nèi)粘Ｉ钆c工作中，經(jīng)常會與各種產(chǎn)品打交道。即使是最簡單的產(chǎn)品，如果設(shè)計(jì)得不好，也會給使用帶來不便。在使用這些產(chǎn)品的過程中，我們會經(jīng)常遇到各種不方便、不舒適甚至不安全。例如為什么使用某些家用電器難以按照標(biāo)簽指示操作？為什么經(jīng)過了一次長途旅行后,車的座位使你感到疼痛？為什么一些計(jì)算機(jī)工作站會使你的眼睛和肌肉感到疲勞？這些不適和不便是不可避免的嗎?我們的祖先沒有遇到過這個(gè)問題。他們只是簡單地制造適合自己的東西?，F(xiàn)今，產(chǎn)品設(shè)計(jì)者通常遠(yuǎn)離產(chǎn)品的最終用戶。這使產(chǎn)品設(shè)計(jì)以用戶為中心進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)的改進(jìn)變得更為重要。在我們?nèi)粘Ｉ钆c工作中，經(jīng)常會與各種產(chǎn)品打交道。即使是最簡單這種設(shè)計(jì)改進(jìn)包括研究人們?nèi)绾问褂卯a(chǎn)品，通過與他們交談并向他們了解產(chǎn)品的實(shí)際使用情況。人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)對于包容性設(shè)計(jì)尤為重要，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要充分考慮老人和殘疾人的使用這種設(shè)計(jì)改進(jìn)包括研究人們?nèi)绾问褂卯a(chǎn)品，通過與他們交談并向他們?nèi)藱C(jī)工程學(xué)可以廣泛應(yīng)用于每日的家庭生活中，但尤其對工作環(huán)境中的高效性、安全性、健康性和宜人性的作用更為明顯。例如：l

設(shè)計(jì)包含計(jì)算機(jī)在內(nèi)的裝置和系統(tǒng)，以使它們易于使用，且不易誤操作。在高壓、需絕對安全性的地方，如控制房這點(diǎn)尤其重要。l

設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能和功效以使它們是高效的，且考慮到人的需求（如休息和敏感的轉(zhuǎn)換方式）和其它一些因素（如工作的固有特性）。人機(jī)工程學(xué)可以廣泛應(yīng)用于每日的家庭生活中，但尤其對工作環(huán)境中l(wèi)

設(shè)計(jì)裝備和工作布置以改善工作姿勢和減少身體負(fù)荷，因而降低累積傷或與工作相關(guān)的四肢不適。l

信息設(shè)計(jì)。就是使產(chǎn)品的解釋、使用說明、標(biāo)記和顯示易懂且不易出錯(cuò)。l

設(shè)計(jì)培訓(xùn)計(jì)劃覆蓋產(chǎn)品相關(guān)功效的所有重要方面，且考慮到人們學(xué)習(xí)的需求。l

工作環(huán)境的設(shè)計(jì)，包括光和熱，都需滿足用戶和功能的要求。在必要的環(huán)境下，如在工作中和惡劣環(huán)境下，需設(shè)計(jì)個(gè)人保護(hù)裝置。l

實(shí)現(xiàn)滿足特定人群的特殊需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。l

設(shè)計(jì)裝備和工作布置以改善工作姿勢和減少身體負(fù)荷，因而隨著微型集成電路塊和其他微型電子元件在工程中越來越廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)品的造型也開始逐步擺脫了結(jié)構(gòu)的制約。這種內(nèi)在制約因素的消失使產(chǎn)品有可能完全任意地發(fā)展其本身的造型。在這種背景下，設(shè)計(jì)師們將主要地從人／機(jī)之間的關(guān)系中尋求造型的合理依據(jù)。如果孤立來考慮，無論是人還是機(jī)器本身都無法提供明確的答案，以便發(fā)展出恰如其分的造型形式。于是，這種人／機(jī)關(guān)系，也即對人機(jī)工程學(xué)方面的考慮就上升為頭等重要的因素了。隨著微型集成電路塊和其他微型電子元件在工程中越來越廣泛的應(yīng)用手表的設(shè)計(jì)可以作為一個(gè)很好的例子。現(xiàn)在的手表已經(jīng)可以設(shè)計(jì)得相當(dāng)小，甚至小到無法發(fā)揮表的作用。當(dāng)表太小時(shí)，佩戴者就難以從表上認(rèn)讀時(shí)間，更無法對它進(jìn)行調(diào)整。因此，當(dāng)代成功的電子表是在同時(shí)兼顧使用者和機(jī)構(gòu)的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)的，即是根據(jù)人／機(jī)之間的關(guān)系來考慮的。手表的設(shè)計(jì)可以作為一個(gè)很好的例子?，F(xiàn)在的手表已經(jīng)可以設(shè)計(jì)得相Baddesign 設(shè)計(jì)建議：(同一功能使用相同的操作方式)Howdoyouunlockthedoor?Baddesign 設(shè)計(jì)建議：(同一功能使用相同的操作方Baddesign

打開文件柜抽屜

如圖為可置于辦公桌下，裝有輪子的文件柜。在其上部設(shè)有一個(gè)方便用戶移動(dòng)文件柜的手把（如箭頭所示）。但由于它非常接近最上層抽屜，因此常被誤以為是上層抽屜的拉手。當(dāng)用戶試著打開最上層抽屜時(shí)往往拉動(dòng)了移動(dòng)文件柜的手把。想要打開抽屜，結(jié)果卻拉動(dòng)了整個(gè)文件柜。

Baddesign

設(shè)計(jì)建議

可將頂端的手把也象抽屜的暗拉手一樣，作凹陷處理（如圖所示）,就不會被意外使用了。設(shè)計(jì)建議

可將頂端的手把也象抽屜的暗拉手一樣，作凹陷處理（如BaddesignHowdoyouopenthegascapdoor?BaddesignHowdoyouopentheBaddesign設(shè)計(jì)建議：將控制器放在被控制裝置旁WherearethewindowcontrolsBaddesign設(shè)計(jì)建議：將控制器放在被控制裝置旁Whe這是拖把槽!

這張照片來自某家餐廳。該餐廳在男洗手間中設(shè)有拖把槽，固定在角落中。為防止被誤解為小便池，餐廳特地在拖把槽上方貼了一小張標(biāo)簽。告示說“這是拖把槽”。盡管如此仍時(shí)有誤解發(fā)生。設(shè)計(jì)建議這個(gè)拖把槽非常象給人們小便的地方。當(dāng)簡單的事物需要另有告示,尤其自制的告示時(shí),它通常暗示著不是好的設(shè)計(jì)。這是拖把槽!

這張照片來自某家餐廳。該餐廳在男洗手間中設(shè)有拖這不是把手！

燕麥片容器上的蓋子是最近重新設(shè)計(jì)的。新式的蓋子剛好適合燕麥片容器的頂部。在蓋子頂端內(nèi)側(cè)設(shè)有暗拉手，讓人們可以伸入一個(gè)手指以打開燕麥片容器（如箭頭所示）。但在實(shí)際使用中發(fā)生了這樣的情況：這一暗拉手使人誤以為可以讓手指插入拎著容器走，但是事實(shí)并非如此。有人曾以這一方式提取，結(jié)果只走了幾步蓋子便脫落了，麥片撒了一地。

這不是把手！

燕麥片容器上的蓋子是最近重新設(shè)計(jì)的。新式的然而，左圖的設(shè)計(jì),上蓋就明顯不會被誤認(rèn)為把手而拎著走，所以人們就不會試著這樣對待它。人們更可能是用兩只手來拿這個(gè)容器設(shè)計(jì)建議新式的設(shè)計(jì)應(yīng)避免讓人們認(rèn)為它是可以當(dāng)作把手拿的。它應(yīng)該這樣做：1．不要讓蓋子的中心在容器頂部陷入太深。2．從蓋子內(nèi)部除去把手然而，左圖的設(shè)計(jì),上蓋就明顯不會被誤認(rèn)為把手而拎著走，所以人BaddesignDoorswithoutwindows設(shè)計(jì)建議：確信你的設(shè)計(jì)提供足夠的信息BaddesignDoorswithoutwindowBaddesign設(shè)計(jì)建議：分類明確What’sinthebottle?Baddesign設(shè)計(jì)建議：分類明確What’sintBaddesign設(shè)計(jì)建議：提示性Hey,whichsidedoyouuseforcutting?Baddesign設(shè)計(jì)建議：提示性Hey,whichs被擋住的收音機(jī)

這是一輛汽車的控制臺。圖中展示了杯子如何阻擋了收音機(jī)和盒式磁帶播放機(jī)的使用。設(shè)計(jì)的妙處在于有一個(gè)杯子座,但也正是它不好的地方。不但由于它難以使用收音機(jī),而且一旦飲料濺出來,就會影響盒式磁帶播放機(jī)!設(shè)計(jì)建議：

當(dāng)你設(shè)計(jì)一件東西時(shí)，應(yīng)盡可能考慮實(shí)際的使用環(huán)境。

被擋住的收音機(jī)這是一輛汽車的控制臺。圖中展示了杯子如何阻擋Baddesign設(shè)計(jì)建議：顯示和控制的位置相對應(yīng)HowdoyouplaytheCD?Baddesign設(shè)計(jì)建議：顯示和控制的位置相對應(yīng)HowBaddesign設(shè)計(jì)建議：強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)Howmuchisthegas?Baddesign設(shè)計(jì)建議：強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)HowmuchisBaddesign設(shè)計(jì)建議：分組設(shè)計(jì)LabelsthatlooklikepushbuttonsBaddesign設(shè)計(jì)建議：分組設(shè)計(jì)LabelsthatBaddesign設(shè)計(jì)建議：識別性好HowfastamIgoing?Baddesign設(shè)計(jì)建議：識別性好HowfastamBaddesign設(shè)計(jì)建議：好看+好用SmoothasglassBaddesign設(shè)計(jì)建議：好看+好用SmoothasBaddesign設(shè)計(jì)建議：實(shí)用AcoffeeshopHardtobeopenBaddesign設(shè)計(jì)建議：實(shí)用AcoffeeshopBaddesign 設(shè)計(jì)建議：顯示與控制放于同一層StovetopcontrolsBaddesign 設(shè)計(jì)建議：顯示與控制放于同一層Stov20世紀(jì)最著名的10種

人機(jī)界面裝置附錄20世紀(jì)最著名的10種

人機(jī)界面裝置附錄1、擴(kuò)音器●

擴(kuò)音器是1915年發(fā)明的?！駭U(kuò)音器的問世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊外遠(yuǎn)足時(shí)能夠欣賞自己喜愛的音樂和廣播節(jié)目，而且還能聆聽以電子手段保存下來的早已與世長辭的人的聲音以及大自然中根本不存在的種種奇妙聲音。1、擴(kuò)音器●擴(kuò)音器是1915年發(fā)明的?！裨陔娪霸豪铮瑪U(kuò)音器所營造的聲的世界將觀眾們帶入一個(gè)想象的世界。●擴(kuò)音器亦是本世紀(jì)所有具有個(gè)性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。●在電影院里，擴(kuò)音器所營造的聲的世界將觀眾們帶入一個(gè)想象的●

按鍵式電話業(yè)務(wù)是美國電話電報(bào)公司在1963年11月正式開通的?！?/p>

幾乎所有初次接觸按鍵式電話的人都認(rèn)為它遠(yuǎn)勝于轉(zhuǎn)盤式電話。貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員為使這種新產(chǎn)品為人們所接納，真可謂絞盡腦汁。他們實(shí)驗(yàn)了16種按鍵排列方式，交叉式的，圓盤式的，不一而足?！?/p>

他們還在電話機(jī)的大小、形狀、按鍵的間距、彈性甚至與手指尖接觸的部位的外形上作了大量的文章。2、按鍵式電話●按鍵式電話業(yè)務(wù)是美國電話電報(bào)公司在1963年11月正式開3、方向盤●

最初的汽車是用舵來控制駕駛的，但是它會把汽車行駛中產(chǎn)生的劇烈振動(dòng)傳導(dǎo)給駕駛者，增加其控制方向的難度。●

方向盤這種新設(shè)計(jì)便應(yīng)運(yùn)而生，這一齒輪系統(tǒng)操作靈活，很好地隔絕了道路的劇烈振動(dòng)?！?/p>

不帶方向盤的概念型汽車3、方向盤●最初的汽車是用舵來控制駕駛的，但是它會把汽車行不帶方向盤的概念型汽車不帶方向盤的概念型汽車●

70年代早期，70年代早期，帶有磁條的信用卡在美國問世，極大的提高了信用卡購物時(shí)的驗(yàn)證效率，一下子便受到零售商的青睞?！窠裉煸谠S多場合我們都會用到磁卡，如在食堂就餐，在商場購物，乘公共汽車，打電話，進(jìn)入管制區(qū)域等等，不一而足?！?/p>

信用卡●

智能卡4、磁卡●70年代早期，70年代早期，帶有磁條的信用卡在美國問世，●交通指揮燈是非裔美國人加萊特.摩根在1923年發(fā)明的?！耔F路上使用的信號只有一種命令：通行。公路交通的紅綠燈則不一樣，它的職責(zé)在很大程度上是要告訴汽車司機(jī)把車輛停下來?！裥率降募t綠燈能將闖紅燈的人拍照下來。5、交通指揮燈●交通指揮燈是非裔美國人加萊特.摩根在1923年發(fā)明的。5●據(jù)說，遙控器的開發(fā)源于人們對于電視商業(yè)廣告的反感。美國頂峰（Zenith）公司的總裁尤其痛恨電視節(jié)目頻頻被廣告打斷的現(xiàn)象。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，頂峰公司在1950年開發(fā)出了世界上第一個(gè)遙控器。●今天遙控器已經(jīng)成為家電產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置，市場上銷售的99％的電視機(jī)和100％的錄像機(jī)都配置有它。6、遙控器●據(jù)說，遙控器的開發(fā)源于人們對于電視商業(yè)廣告的反感。美國頂●

陰極射線管（CRT）是德國物理學(xué)家布勞恩（KariFerdinandBraun）發(fā)明的，1897年被用于一臺示波器中首次與世人見面?！?/p>

電視機(jī)●

計(jì)算機(jī)7、陰極射線管●陰極射線管（CRT）是德國物理學(xué)家布勞恩（KariFe●雖然液晶早在1888年就已經(jīng)被奧地利植物學(xué)家FrederichReinitzer所發(fā)現(xiàn)，但是人們直到1977年才將其用作顯示用途?！窆P記本電腦、微型電視機(jī)和便攜式DVD播放機(jī)●替換CRT顯示器，形狀可變8、液晶顯示器●雖然液晶早在1888年就已經(jīng)被奧地利植物學(xué)家Freder●道格拉斯.恩格爾巴特在60年代發(fā)明了鼠標(biāo)和圖形用戶界面?！?0年代在施樂公司的帕羅奧爾托研究中心（PARC）進(jìn)一步完善●80年代在蘋果公司的努力下，它終于完成了走向大眾的進(jìn)程?！?0年代，MICROSOFT的Windows9、鼠標(biāo)／圖形用戶界面●道格拉斯.恩格爾巴特在60年代發(fā)明了鼠標(biāo)和圖形用戶界面?！駫呙杓夹g(shù),1974年問世?！駰l碼掃描器第一次實(shí)際應(yīng)用是在美國俄亥俄州特洛伊市的馬什超級市場，掃描的是10小包一袋的口香糖?！駰l形碼大大提高了供應(yīng)鏈的通信效率，以至于有些商店可以在商品銷售以后才付款。10、條形碼掃描器●掃描技術(shù),1974年問世。10、條形碼掃描器人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)●人機(jī)工程學(xué)的命名及定義●人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展●人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容與方法●人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)學(xué)科●人機(jī)工程學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的地位

第0章概論

●人機(jī)工程學(xué)的命名及定義第0章概論格雷夫斯為意大利阿勒西公司設(shè)計(jì)了一系列具有后現(xiàn)代特色的金屬餐具，這是1985年設(shè)計(jì)的水壺實(shí)用美觀。1、方便、適應(yīng)手提。2、往里裝水，蓋子可以用手打開。3、水燒開后壺會熱，要有隔熱手柄。4、要把水燒開的信息告訴使用壺的人。5、把燒開的水倒出來。格雷夫斯為意大利阿勒西公司設(shè)計(jì)了一系列具有后現(xiàn)代特色的金屬餐0.1人機(jī)工程學(xué)的命名及定義“Ergonomics”一詞是由希臘詞根“ergon”（即工作、勞動(dòng)）和“nomos”（即規(guī)律、規(guī)則）復(fù)合而成，其本義為人的勞動(dòng)規(guī)律。由于該詞能夠較全面地反映本學(xué)科的本質(zhì)，詞義能保持中立性，不顯露它對各組成學(xué)科的親密和間疏。又源自希臘文，便于各國語言翻譯上的統(tǒng)一；因此，目前較多的國家采用“Ergonomics”一詞作為該學(xué)科的命名。例如，蘇聯(lián)和日本都引用該詞的間譯，蘇聯(lián)譯為“”日本譯為“”，稱為人間工學(xué)。0.1.1學(xué)科的命名由于該學(xué)科研究和應(yīng)用的范圍及其廣泛，各個(gè)領(lǐng)域的研究人員都試圖從自身的研究角度來給本學(xué)科命名和下定義，因而世界各國對本學(xué)科的命名不盡相同，即使在同一個(gè)國家里對本學(xué)科的命名也不統(tǒng)一。例如，在美國本學(xué)科稱為“HumanEngineering”（人類工程學(xué)）、“HumanFactorsEngineering”（人的因素工程學(xué)）。也有稱為“人類工程學(xué)”、“人機(jī)工程學(xué)”的，大多數(shù)西歐國家稱為“Ergonomics”（人類工效學(xué)），其他國家大多引用西歐的名稱。0.1人機(jī)工程學(xué)的命名及定義“Ergonom人機(jī)工程學(xué)在70年代末才在我國興起，學(xué)科為了同國際接軌，采用“人類工效學(xué)”這一名稱進(jìn)行對外交流為多。由于該學(xué)科在國內(nèi)主要被用于協(xié)調(diào)產(chǎn)品與人之間的關(guān)系，因而，普遍采用人機(jī)工程學(xué)這一名稱。此外，常見的名稱還有：人機(jī)工程學(xué)、人類工效學(xué)、人類工程學(xué)、工程心理學(xué)、宜人學(xué)、人的因素等。人機(jī)工程學(xué)在70年代末才在我國興起，學(xué)科為了同國際0.1.2學(xué)科的定義著名的美國人機(jī)工程學(xué)及應(yīng)用心理學(xué)家A·查帕尼斯大林(A.hapanis）說：“人機(jī)工程學(xué)是在機(jī)械設(shè)計(jì)中，考慮如何使人獲得操作簡便而又準(zhǔn)確的一門學(xué)科”。美國人機(jī)工程學(xué)專家C·C·伍德（CharlesC·Wood）對人機(jī)工程學(xué)所下的定義為：設(shè)備設(shè)計(jì)必須適合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代價(jià)而求得最高效率。W·B·伍德森W·B·Woodson）則認(rèn)為：人機(jī)工程學(xué)研究的是人與機(jī)器相互關(guān)系的合理方案，即對人的知覺顯示、操作控制、人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其布置和作業(yè)系統(tǒng)的組合等進(jìn)行有效的研究，其目的在于獲得最高的效率及作業(yè)時(shí)作業(yè)者感到安全和舒適。0.1.2學(xué)科的定義著名的美國人日本的人體工程學(xué)專家認(rèn)為：人體工程學(xué)是根據(jù)人體解剖學(xué)，生理學(xué)和心理學(xué)等特性，了解并掌握人的作業(yè)能力與極限，及其工作、環(huán)境、起居條件等和人體相適應(yīng)的科學(xué)。前蘇聯(lián)的人體工程學(xué)專家認(rèn)為：人機(jī)工程學(xué)是研究人在生產(chǎn)過程中的可能性，勞動(dòng)活動(dòng)方式，勞動(dòng)的組織安排從而提高人的工作效率，同時(shí)創(chuàng)造舒適和安全的勞動(dòng)環(huán)境，保障勞動(dòng)人民的健康，使人從生理上和心理上得到全面發(fā)展的一門學(xué)科。日本的人體工程學(xué)專家認(rèn)為：人體工程學(xué)是根據(jù)人a.研究人和機(jī)器之間相互關(guān)系的邊緣性學(xué)科。b.利用關(guān)于人的行為的知識，提高生產(chǎn)過程與機(jī)械的合理性和有效性。c.研究能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減少差錯(cuò)、減輕疲勞和創(chuàng)造舒適勞動(dòng)條件的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造問題。d.在綜合各門有關(guān)人的科學(xué)成果的基礎(chǔ)上，研究人的勞動(dòng)活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。e.研究人、機(jī)、環(huán)境系統(tǒng)，力求達(dá)到人的可能性和勞動(dòng)活動(dòng)的要求之間平衡。f.綜合研究人體在勞動(dòng)過程中的可能性和特點(diǎn)，從而創(chuàng)造最佳的工具、勞動(dòng)環(huán)境和勞動(dòng)過程。另外，在不同的研究和應(yīng)用領(lǐng)域中，帶有側(cè)重點(diǎn)和傾向性的定義有以下幾種：a.研究人和機(jī)器之間相互關(guān)系的邊緣性學(xué)科。d.在綜合各門有關(guān)h.利用生理解剖學(xué)和工藝學(xué)的知識，改造生產(chǎn)過程、勞動(dòng)方法、機(jī)械設(shè)備、勞動(dòng)條件，使之符合人體的生理活動(dòng)和人類行為的基本規(guī)律。

i.研究人和環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。此處的環(huán)境是指機(jī)器、工具、勞動(dòng)組織管理以及生產(chǎn)的客觀環(huán)境。

j.運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科的知識，使人、機(jī)器、環(huán)境相互適應(yīng)，創(chuàng)造舒適和安全的工作條件以及休息環(huán)境，從而達(dá)到提高工效的一門學(xué)科。h.利用生理解剖學(xué)和工藝學(xué)的知識，改造生產(chǎn)過程、勞動(dòng)

國際人機(jī)工程學(xué)會（InternationalErgonomicsAssociation）對本學(xué)科所下的定義為：人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科。

國際人機(jī)工程學(xué)會（InternationalErgInternationalErgonomicsAssociation：Ergonomics(orhumanfactors)isthescientificdisciplineconcernedwiththeunderstandingofinteractionsamonghumansandotherelementsofasystem,andtheprofessionthatappliestheory,principles,dataandmethodstodesigninordertooptimizehumanwell-beingandoverallsystemperformance.

Ergonomistscontributetothedesignandevaluationoftasks,jobs,products,environmentsandsystemsinordertomakethemcompatiblewiththeneeds,abilitiesandlimitationsofpeople.

InternationalErgonomic

人機(jī)工程學(xué)是以人的生理的、感知的、社會的和自然環(huán)境的因素為依據(jù)研究人與人機(jī)系統(tǒng)中其他元素之間的相互關(guān)系，創(chuàng)造健康、安全、舒適、協(xié)調(diào)的人—機(jī)（物）—環(huán)境系統(tǒng)提供理論和方法的學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)是以人的生理的、感知的、社會的和自然0.1.3人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)是指由共處于同一時(shí)間和空間的人與其所使用的機(jī)以及他們周圍的環(huán)境所構(gòu)成的系統(tǒng)，簡稱人—機(jī)系統(tǒng)，在人—機(jī)系統(tǒng)中，人、機(jī)、環(huán)境相互依存、相互作用、相互制約完成某一特定的生產(chǎn)或生活過程。0.1.3人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)是指由共處人機(jī)環(huán)境人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)人機(jī)環(huán)境人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)人:人是指操作者或使用者機(jī):機(jī)泛指人可操作與可使用的物，可以是機(jī)器，也可以是用具或生活用品、設(shè)施、計(jì)算機(jī)軟件等各種與人發(fā)生關(guān)系的一切事物；環(huán)境:環(huán)境是人與機(jī)共處的環(huán)境，如作業(yè)場所和作業(yè)空間，自然環(huán)境和社會環(huán)境等。人:人是指操作者或使用者機(jī):機(jī)泛指人可操作與可使用的物，可0.2人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展

英國是世界上開展人機(jī)工程學(xué)研究最早的國家，但學(xué)科的奠基性工作實(shí)際上是在美國完成的。所以，人機(jī)工程學(xué)有“起源于歐洲，形成于美國”之說。雖然本學(xué)科的起源可以追溯到20世紀(jì)初期，但作為一門獨(dú)立的學(xué)科只有五十多年歷史。學(xué)科在形成與發(fā)展的過程中，大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：0.2.1經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)

20世紀(jì)初，美國學(xué)者F·W·泰羅（Frederick·W·Taylor）在傳統(tǒng)管理基礎(chǔ)上，首創(chuàng)了新的管理方法和理論，并據(jù)此制訂了一整套以提高工作效率為目的的操作方法，并考慮了人使用的機(jī)器、工具、材料及作業(yè)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化問題。0.2人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展英國是世界A、泰羅鐵鍬試驗(yàn)：用形狀相同而鏟量不同的四種鐵鍬，它們分別是每次鏟重量的：5、10、17、30KG泰羅讓工人分別用這四種鐵鍬去鏟煤。通過試驗(yàn)得出每次鏟10KG的效率最高。B、吉爾伯勒斯的砌磚試驗(yàn)：動(dòng)作研究：18個(gè)減少為5個(gè)效率：120塊/H增加到350塊/HA、泰羅鐵鍬試驗(yàn)：從泰羅的科學(xué)管理方法和理論的形成到第二次世界大戰(zhàn)之前，稱為經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展階段。

經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到第二次世界大戰(zhàn)之前，當(dāng)時(shí)，人們所從事的勞動(dòng)在復(fù)雜程度和負(fù)荷量上都有了很大變化。因而改革工具、改善勞動(dòng)條件和提高勞動(dòng)效率成為最迫切的問題，從而使研究者對經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)所提出的問題進(jìn)行科學(xué)的研究，并促使經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)發(fā)展為科學(xué)人機(jī)工程學(xué)。其中突出的代表是美國哈佛大學(xué)的心理學(xué)教授H·閔斯特潑格（H·Munsterberg），在其代表作《心理學(xué)與工業(yè)效率》中，他提出了心理學(xué)對人在工作中的適應(yīng)與提高效率的重要性。閔氏的心理學(xué)研究工作與泰羅的科學(xué)管理方法聯(lián)系起來，解決了選擇、培訓(xùn)人員與改善工作條件、減輕疲勞等實(shí)際問題。由于當(dāng)時(shí)該學(xué)科的研究著眼于心理學(xué)方面，因而在這一階段大多稱本學(xué)科為“應(yīng)用實(shí)驗(yàn)心理學(xué)”。學(xué)科發(fā)展的主要特點(diǎn)是：機(jī)器設(shè)計(jì)的主要著眼點(diǎn)在于力學(xué)、電學(xué)、熱力學(xué)等工程技術(shù)方面的優(yōu)選上，在人機(jī)關(guān)系上是以選擇和培訓(xùn)操作者為主，使人適應(yīng)于機(jī)器。從泰羅的科學(xué)管理方法和理論的形成到第二次世界例圖0-1例圖0-1例圖0-2加油機(jī)例圖0-2加油機(jī)0.2.2科學(xué)人機(jī)工程學(xué)本學(xué)科發(fā)展的第二階段是第二次世界大戰(zhàn)期間。在這個(gè)階段中，由于戰(zhàn)爭的需要，許多國家大力發(fā)展效能高、威力大的新式武器和裝備。但由于片面注重新式武器和裝備的功能研究，而忽視了其中“人的因素”，因而由于操作失誤而導(dǎo)致失敗的教訓(xùn)屢見不鮮。0.2.2科學(xué)人機(jī)工程學(xué)本學(xué)科發(fā)展的第二階段是例如，由于戰(zhàn)斗機(jī)中座艙及儀表位置設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成飛行員誤讀儀表和誤用操縱器而導(dǎo)致意外事故；由于操作復(fù)雜、不靈活和不符合人的生理尺寸而造成戰(zhàn)斗命中率低等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國在第二次世界大戰(zhàn)的飛機(jī)事故中，80%是由于人機(jī)工程學(xué)方面的原因造成的。失敗教訓(xùn)引起決策者和設(shè)計(jì)者的高度重視。通過分析研究，逐步認(rèn)識到，在人和武器的關(guān)系中，主要的限制因素不是武器而是人，并深深感到“人的因素”在設(shè)計(jì)中是不能忽視的一個(gè)重要條件；同時(shí)還認(rèn)識到，要設(shè)計(jì)好一個(gè)高效能的裝備，只有工程技術(shù)知識是不夠的，還必須有生理學(xué)、心理學(xué)、人體測量學(xué)、生物力學(xué)等學(xué)科方面的知識。例如，由于戰(zhàn)斗機(jī)中座艙及儀表位置設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成科學(xué)人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到50年代末。在其發(fā)展的后一階段，由于戰(zhàn)爭的結(jié)束，學(xué)科的綜合研究從軍事領(lǐng)域向非軍事領(lǐng)域發(fā)展，并逐步把應(yīng)用在軍事領(lǐng)域中的研究成果來解決工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中的問題，如飛機(jī)、汽車、機(jī)械設(shè)備、建筑設(shè)施以及生活用品等。人們還提出在設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)械設(shè)備時(shí)也應(yīng)集中運(yùn)用工程技術(shù)人員、醫(yī)學(xué)家、心理學(xué)家等相關(guān)學(xué)科專家的共同智慧。因此，在這一發(fā)展階段中，學(xué)科的研究課題已超出了心理學(xué)的研究范疇，使許多生理學(xué)家工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中“人的因素”，力求使機(jī)器適應(yīng)于人。工程技術(shù)專家涉及到該學(xué)科中來共同進(jìn)行研究，從而使本學(xué)科的名稱也有所變化，大多稱“工程心理學(xué)”。本學(xué)科在這一階段的發(fā)展特點(diǎn)是：重視工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中“人的因素”，力求使機(jī)器適應(yīng)于人?？茖W(xué)人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到50年代末。在其發(fā)展的后一階第一章人機(jī)工程學(xué)概論++課件0.2.3現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)到了60年代，經(jīng)過戰(zhàn)后的恢復(fù)階段后，歐美各國進(jìn)入了大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，在這一時(shí)期由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使人機(jī)工程學(xué)獲得了更多的發(fā)展機(jī)會，許多用于戰(zhàn)爭的技術(shù)轉(zhuǎn)向民用。同時(shí)，在科學(xué)領(lǐng)域中，由于控制論、信息論、系統(tǒng)論和人體科學(xué)等學(xué)科中新理論的建立，在本學(xué)科中應(yīng)用新理論和新技術(shù)來進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)的研究應(yīng)運(yùn)而生。所有這一切，不僅給人機(jī)工程學(xué)提供了新的理論和和新實(shí)驗(yàn)場所，同時(shí)也給該學(xué)科的研究提出了新的要求和新的課題，從而促使人機(jī)工程學(xué)進(jìn)入了系統(tǒng)的研究階段。從60年代至今，可以稱其為現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)發(fā)展階段。0.2.3現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)到了60年代，經(jīng)過戰(zhàn)后的恢

a.不同于傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)研究中著眼于選擇和訓(xùn)練特定的人，使之適應(yīng)工作要求。現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)著眼于工程設(shè)計(jì)及各類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

b.密切與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，通過嚴(yán)密計(jì)劃規(guī)定的廣泛的實(shí)驗(yàn)性研究，盡可能利用所掌握的基本原理，進(jìn)行具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

c.力求使實(shí)驗(yàn)心理學(xué)、生理學(xué)、功能解剖學(xué)、人類學(xué)等學(xué)科的專家與物理學(xué)、數(shù)學(xué)、工程技術(shù)等方面的研究人員共同努力、密切合作?，F(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)研究的方向是：把人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來研究，以創(chuàng)造最適合于人的各種產(chǎn)品和作業(yè)環(huán)境，使人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)和諧統(tǒng)一，從而獲得系統(tǒng)的最優(yōu)綜合效能?，F(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)發(fā)展有以三個(gè)特點(diǎn)：a.不同于傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)研究中著眼于選擇和訓(xùn)練特定的學(xué)科在國內(nèi)的發(fā)展情況本學(xué)科在國內(nèi)起步雖晚，但發(fā)展迅速。人機(jī)工程學(xué)的研究在20世紀(jì)30年代開始即有少量和零星的開展，到60年代初，也只有在中科院、中國軍事科學(xué)院等少數(shù)單位從事本學(xué)科中個(gè)別問題研究，而且其研究范圍僅局限于國防和軍事領(lǐng)域。但是，這些研究卻為我國人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。十年動(dòng)亂期間，本學(xué)科的研究曾一度停滯，直至70年代末才進(jìn)入較快的發(fā)展時(shí)期。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對外開放，人們逐漸認(rèn)識到人機(jī)工程學(xué)研究對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。目前，該學(xué)科的研究和應(yīng)用已擴(kuò)展到工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、空間技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生以及教育系統(tǒng)等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，由此也促進(jìn)了本學(xué)科與工程技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的交叉滲透，使人機(jī)工程學(xué)成為既有深厚理論基礎(chǔ)又有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的邊緣學(xué)科。學(xué)科在國內(nèi)的發(fā)展情況本學(xué)科在國內(nèi)起步雖晚，但發(fā)展迅速例圖0-3例圖0-4例圖0-3例圖0-40.3人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容與方法

0.3.1學(xué)科的研究內(nèi)容

從工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)角度來看，與本學(xué)科相關(guān)的研究內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：

a.在人與產(chǎn)品關(guān)系中，作為主體的人，既是自然的人，也是社會的人。在自然方面的研究有：人體形態(tài)特征參數(shù)，人的感受知特性，人的反映特性，人在工作和生活中生理特征和心理特征等。在社會方面的研究有：人在工作和生活中的社會行為、價(jià)值觀念、人文環(huán)境等，目的是解決機(jī)器設(shè)施、工具、作業(yè)、場所以及各種用具的設(shè)計(jì)如何適應(yīng)人的各方面特征，為使用者創(chuàng)造安全、舒適、健康、高效的工作條件。0.3人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容與方法0.3.1學(xué)科的研究內(nèi)容

b.人機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是創(chuàng)造最優(yōu)的人機(jī)關(guān)系、最佳的系統(tǒng)效益、最舒適的工作環(huán)境，充分發(fā)揮人、機(jī)各自的特點(diǎn)，取長補(bǔ)短、相互協(xié)調(diào)、相互配合。如何合理分配人與機(jī)在系統(tǒng)功能以及人機(jī)間有效傳遞信息是系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的基本問題。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們面對的是大量快速傳遞的信息，要求操作時(shí)精度高、快速準(zhǔn)確。同時(shí)人機(jī)界面由硬件向軟件轉(zhuǎn)移，這時(shí)人與機(jī)都進(jìn)入了一個(gè)新的階段，因此新系統(tǒng)中人的特性如何體現(xiàn)，人與機(jī)的功能如何分配，機(jī)器系統(tǒng)如何更宜人等成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。b.人機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是創(chuàng)造最c.工作場所和信息傳遞裝置的設(shè)計(jì)工作場所設(shè)計(jì)得是否宜人，將對人的舒適健康和工作效率產(chǎn)生直接的影響，工作場所設(shè)計(jì)一般包括：作業(yè)空間設(shè)計(jì)、作業(yè)場所的總體布置，工作臺或操縱臺設(shè)計(jì)、座椅設(shè)計(jì)等，作業(yè)場所設(shè)計(jì)的研究目的是保證工作場所適合操作者的作業(yè)目的，工作環(huán)境符合人的特點(diǎn)，使人在工作過程中健康不會受到損害，高效而又舒適地完成工作。人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的信息傳遞，主要是機(jī)器和環(huán)境向人傳遞信息，機(jī)器接受人的信息，即操縱與顯示的設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。人機(jī)工程學(xué)對它們的研究不是重點(diǎn)解決工程技術(shù)上的具體設(shè)計(jì)問題，而是從人的特性出發(fā)，研究信息傳遞方式、準(zhǔn)確性、可靠性以及人的認(rèn)讀速度與精度等；研究操作裝置的形狀、大小、位置和操縱方式與人的生理、心理、生活習(xí)慣等相適應(yīng)等。c.工作場所和信息傳遞裝置的設(shè)計(jì)工作場所設(shè)計(jì)得是否宜

d、環(huán)境控制和安全保護(hù)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)研究環(huán)境因素，如溫度、濕度、照明、噪聲、振動(dòng)、粉塵、有害氣體、輻射等對作業(yè)過程和健康的影響；研究控制、改良環(huán)境條件的措施和方法，為操作者創(chuàng)造安全、健康、舒適的工作空間。人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)首要任務(wù)應(yīng)該是保護(hù)操作者的人身安全，要求在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，研究產(chǎn)生不安全的因素時(shí)，如何采取預(yù)防措施。這方面的內(nèi)容包括：防護(hù)裝置、保險(xiǎn)裝置、冗余性設(shè)計(jì)、防止人為失誤裝置、事故控制方法、求援方法、安全保護(hù)措施等。d、環(huán)境控制和安全保護(hù)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)研究環(huán)境因素，0.3.2人機(jī)工程學(xué)的研究方法

a.自然觀察法

自然觀察法是研究者通過觀察和記錄自然情境下發(fā)生的現(xiàn)象來認(rèn)識研究對象的一種方法。觀察法是有目的、有計(jì)劃的科學(xué)觀察，是在不影響事件的情況下進(jìn)行的。觀察者不參與研究對象的活動(dòng)，這樣可以避免對研究對象的影響，可以保證研究的自然性與真實(shí)性。自然觀察法也可以借助特殊的儀器進(jìn)行觀察和記錄，這樣能更準(zhǔn)確、更深刻地獲得感性知識。如要獲取人在廚房里的行為，可以用攝像機(jī)把對象在廚房里的一切活動(dòng)記錄下來，然后，逐步對其進(jìn)行分析和整理。

b.實(shí)測法這是一種借實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)際測量的方法，也是一種比較普遍使用的方法。如為了獲得座椅設(shè)計(jì)所需要的人體尺度，我們必須對使用者群體進(jìn)行實(shí)際測量，對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，為座椅的具體設(shè)計(jì)提供人體尺度依據(jù)。0.3.2人機(jī)工程學(xué)的研究方法a.自然觀察法

c.實(shí)驗(yàn)法

d.分析法

分析法是對人機(jī)系統(tǒng)已取得“資料”和數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析的一種方法。美國人機(jī)工程學(xué)專家亨利威爾（Honeywell）對人機(jī)系統(tǒng)的分析和評價(jià)提出如下的方法。當(dāng)實(shí)測法受到限制時(shí)，選擇的實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)可以在作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行，也可以在實(shí)驗(yàn)里進(jìn)行。如為了獲取按計(jì)算機(jī)鍵盤的按壓力、手指擊鍵特征、手感和舒適感等數(shù)據(jù)，可以在作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)，以取得第一手資料。c.實(shí)驗(yàn)法d.分析法當(dāng)實(shí)測法受到限制時(shí)，選擇的(a)瞬間操作分析(b)知覺與運(yùn)動(dòng)信息分析

人經(jīng)由感覺器獲得的外界信息，傳到神經(jīng)中樞，經(jīng)大腦處理后，產(chǎn)生反應(yīng)信號再傳遞給肢體去對機(jī)械進(jìn)行操作，被操作后的機(jī)械又送回信息給操作者，形成一個(gè)反饋系統(tǒng)。知覺與運(yùn)動(dòng)信息分析用信息理論去闡明信息傳遞的數(shù)量關(guān)系。(c)連續(xù)操作的負(fù)荷分析

這種方法是采用強(qiáng)制抽樣電子計(jì)算機(jī)技術(shù)來分析操作人員連續(xù)操作的情況。用這種方法對一般要規(guī)定操作所必須的最小的時(shí)間間隔，推算操作者的工作負(fù)荷程度。生產(chǎn)過程一般都是連續(xù)的，因此人和機(jī)械之間的信息傳遞也是連續(xù)的。但要分析這種連續(xù)傳遞的信息是很困難的，因而只能使用間歇性的分析測定法，即用統(tǒng)計(jì)方法中的隨機(jī)取樣法，對操作者與機(jī)器之間在每一間隔時(shí)刻的信息進(jìn)行測定后，再用統(tǒng)計(jì)推理的方法加以整理，從而得到對改善人機(jī)系統(tǒng)的有益資料。(a)瞬間操作分析(b)知覺與運(yùn)動(dòng)信息分析生產(chǎn)過程一(d)全工作負(fù)荷分析這是對操作者在單位時(shí)間內(nèi)工作負(fù)荷的分析，一般用單位時(shí)間的作業(yè)負(fù)荷率（%）表示。(e)頻率分析法這是對人機(jī)系統(tǒng)中的裝置、設(shè)備等機(jī)械系統(tǒng)被使用的頻率進(jìn)行測定和分析，其結(jié)果可作為調(diào)整操作者負(fù)荷的參考數(shù)據(jù)。(f)設(shè)備互相關(guān)連性分析這是對設(shè)備的使用方法以及人與機(jī)械狀態(tài)的變化等