1人因工程学概述.pptx

课程简介课程简介n课程名称：现代人因工程n学时：32h（其中，理论：16h，实验：16h）n时间：18周n教材：不固定，参考工效学课程的教材n理论讲课方式：专题讲座 1、人因工程学概述 2、产品人因设计原理 3、人机界面设计法则 4、人机自然交互技术 5、产品形态美的因素 6、技术设计与人因 7、安全人机功能匹配 8、人机工程设计应用范例 n实验方式及内容 1、反应时和运动时测试 2、深度知觉测试 3、空间知觉测试 4、注意分配能力测试 5、运动稳定性测试 6、注意力集中能力测试 7、数字记忆广度测试 8、动觉方位辨别测试 9、手指灵活性测试 10、双手协调能力测试 11、人体测量实验 n考试方式：论文（人机系统设计）人因工程学概述人因工程学概述 Human Factors Engineering 人因工程学概述人因工程学概述n第一节第一节 人因工程学的命名及定义人因工程学的命名及定义 n第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展 n第三节第三节 人因工程学的研究内容与应用领域人因工程学的研究内容与应用领域 n第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 n第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 第一节第一节 人因工程学的命名及定义人因工程学的命名及定义 一、学科命名一、学科命名 美国美国:人的因素工程学或人人的因素工程学或人类类工程学工程学 西欧西欧:人人类类工效学工效学 日本日本:人人间间工学。工学。中国中国:人机工程学、人体工程学、工程心理学、人人机工程学、人体工程学、工程心理学、人类类工工 效学、人效学、人类类工程学、人的因素等。工程学、人的因素等。该学科在国内外还没有统一的名称。该学科在国内外还没有统一的名称。近几年使用人因工程学和近几年使用人因工程学和人人类类工效学命名的工效学命名的较较多，本多，本课课程使用人因工程学程使用人因工程学这这一名称。一名称。二、定义二、定义 人人因因工工程程学学就就是是按按照照人人的的特特性性设设计计和和改改进进人人一一机机一一环环境境系系统统的科学。的科学。人人一一机机一一环环境境系系统统是是指指由由共共处处于于同同一一时时间间和和空空间间的的人人与与其其所所操操纵纵的的机机器器以以及及他他们们所所处处的的周周围围环环境境所所构构成成的的系系统统，也也可可以以简简称称为为人人一机系统。一机系统。为为了了实实现现人人、机机、环环境境之之间间的的最最佳佳匹匹配配，人人因因工工程程学学把把人人的的工工作作优优化化问问题题作作为为追追求求的的重重要要目目标标。其其标标志志是是使使处处于于不不同同条条件件下下的的人人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。第一节第一节 人因工程学的命名及定义人因工程学的命名及定义 本本学学科科起起源源于于欧欧洲洲，形形成成于于美美国国。人人因因工工程程学学科科诞诞生前后，生前后，经历经历了以下几个了以下几个发发展展阶阶段。段。一、人因工程学的萌芽时期一、人因工程学的萌芽时期-以提高生产效率为重点以提高生产效率为重点 2020世世纪纪初初，虽虽然然已已孕孕育育着着人人因因工工程程学学的的思思想想萌萌芽芽，但但人人机机关关系系总总的的特特点点是是以以机机器器为为中中心心，通通过过选选拔拔和和培培训训使使人人去去适适应应机机器器。由由于于机机器器进进步步很很快快，使使人人难难以以适适应，因此大量存在着伤害人身心的问题。应，因此大量存在着伤害人身心的问题。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展 第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展 德德国国心心理理学学家家闵闵斯斯托托伯伯格格倡倡导导将将心心理理学学应应用用于于生生产产实实践践，其其代代表表作作是是心心理理学学与与工工业业效效率率，提提出出了了心心理理学学对对人人在在工工作作中中的的适适应应与与提高效率的重要性。提高效率的重要性。泰泰勒勒-著著名名的的铁铁铲铲实实验验和和时时间间研研究究实实验验，改改进进操操作作方方法法，制制定标准时间，在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。定标准时间，在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。吉吉尔尔布布雷雷斯斯夫夫妇妇-动动作作研研究究，创创立立了了通通过过动动素素分分析析改改进进操操作作动作的方法，提高作业效率，减轻疲劳。动作的方法，提高作业效率，减轻疲劳。二、人因工程学的兴起时期二、人因工程学的兴起时期（一战至二战之前一战至二战之前）第第一一次次世世界界大大战战为为工工作作效效率率研研究究提提供供了了重重要要背背景景。该该阶阶段段主主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。自自19241924年年开开始始，在在美美国国芝芝加加哥哥西西方方电电气气公公司司的的霍霍桑桑工工厂厂进进行行了了长长达达8 8年年的的“霍霍桑桑实实验验”，这这是是对对人人的的工工作作效效率率研研究究中中的的一一个个重重要里程碑要里程碑。实实验验得得到到的的结结论论是是工工作作效效率率不不仅仅受受物物理理生生理理的的因因素素影影响响，还还发现组织发现组织因素、工作气氛和人因素、工作气氛和人际际关系等都是不容忽关系等都是不容忽视视的因素。的因素。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展 二战前，人机匹配主要是通过选拔和培训，使二战前，人机匹配主要是通过选拔和培训，使人去适应机器人去适应机器装备。装备。二战期间，由于战争的需要，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的综合研究与应用，使人适应机器转入到使人适应机器转入到机器适应人机器适应人的新阶段。的新阶段。19451945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解决工业与工程设向工业等领域发展。并逐步应用军事领域的研究成果解决工业与工程设计中的问题。计中的问题。在此期在此期间间，美国、日本和欧洲的美国、日本和欧洲的许许多国家先后成立了学会。多国家先后成立了学会。为为了加了加强强国国际间际间交流，交流，19601960年正式成立了年正式成立了国国际际人人类类工效学会工效学会(IEA)(IEA)，该组织为该组织为推推动动各国的人因工程各国的人因工程发发展起了重要作用。展起了重要作用。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展三、人因工程学的成长时期三、人因工程学的成长时期（二战至二战至6060年代年代）这这个个时时期人因工程学期人因工程学发发展有三大基本展有三大基本趋趋向：向：（1 1）研究研究领领域域不断不断扩扩大大 研研究究领领域域扩扩大大到到：人人与与工工程程设设施施、人人与与生生产产制制造造、人人与与技技术术工工艺艺、人人与与方方法法标标准准、人人与与生生活活服服务务、人人与与组组织织管管理理等等要要素素的的相相互互协协调调适适应应上。上。（2 2）应用范围应用范围越来越广泛越来越广泛 人人因因工工程程学学的的应应用用扩扩展展到到社社会会的的各各行行各各业业，包包括括人人类类生生活活的的各各个个领领域域，如如衣衣、食食、住住、行行、学学习习、工工作作、文文化化、体体育育、休休息息等等各各种设施用具的科学化、宜人化。种设施用具的科学化、宜人化。（3 3）在高技）在高技术领术领域中域中发挥发挥特殊作用特殊作用 高高技技术术与与人人类类社社会会往往往往产产生生不不协协调调的的问问题题，只只有有综综合合应应用用包包括括人人因因工工程程在在内内的的交交差差学学科科理理论论和和技技术术，才才能能使使高高技技术术与与固固有有技技术术的的长长处处很很好好结结合合，协协调调人人的的多多种种价价值值目目标标，有有效效处处理理高高技技术术社社会会的的各各种种问题问题。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展 四、人因工程学的发展时期四、人因工程学的发展时期（2020世纪世纪6060年年后）后）（1 1）中中国国最最早早开开展展工工作作效效率率研研究究的的是是心心理理学学家家。2020世世纪纪3030年年代代，清清华华大大学学开开设设了了工工业业心心理理学学课课程程，19351935年年，陈陈立立先先生生出出版版了了“工业心理学概观工业心理学概观”，这是我国最早系统介绍工业心理学著作。，这是我国最早系统介绍工业心理学著作。（2 2）新新中中国国成成立立后后，中中国国科科学学院院心心理理研研究究所所和和杭杭州州大大学学的的心心理理学学家家开开展展了了操操作作合合理理化化、技技术术革革新新、事事故故分分析析、职职工工培培训训等等劳劳动心理学研究。动心理学研究。（3 3）“文文化化大大革革命命”使使许许多多研研究究陷陷于于停停顿顿。7070年年代代后后期期，一一些研究些研究单单位和大学，成立了工效学或工程心理学研究机构。位和大学，成立了工效学或工程心理学研究机构。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展五、我国人因工程学科的发展五、我国人因工程学科的发展 （4 4）19801980年年5 5月月成成立立了了中中国国人人类类工工效效学学标标准准化化技技术术委委员员会会和和中中国国心心理理学学会会工工业业心心理理学学专专业业委委员员会会。19841984年年国国防防科科工工委委还还成成立立了军用人了军用人机机环境系统工程标准化技术委员会。环境系统工程标准化技术委员会。（5 5）2020世世纪纪8080年年代代末末，我我国国已已有有几几十十所所高高等等学学校校和和研研究究单单位位开开展展了了人人因因工工程程学学研研究究和和人人才才培培养养工工作作。许许多多大大学学在在应应用用性性学学科科开设了有关人因工程学方面的课程。开设了有关人因工程学方面的课程。（6 6）19891989年年6 6月月29-3029-30日日在在上上海海同同济济大大学学召召开开了了全全国国性性学学科科成成立大会，定名立大会，定名为为中国人中国人类类工效学学会。工效学学会。第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展 人人因因工工程程学学的的研研究究包包括括理理论论和和应应用用研研究究两两个个方方面面。但但学学科科研研究究的总趋势还是的总趋势还是侧重应用侧重应用。其主要内容可概括为以下。其主要内容可概括为以下8 8个方面：个方面：(1)(1)研究研究人的生理与心理特性人的生理与心理特性 人人因因工工程程学学系系统统地地研研究究人人体体特特性性，如如人人的的感感知知特特性性、信信息息加加工工能能力力、传传递递反反应应特特性性；人人的的工工作作负负荷荷与与效效能能、疲疲劳劳；人人体体尺尺寸寸、人人体体力力量量、人人体体活活动动范范围围；人人的的决决策策过过程程、影影响响效效率率和和人人为为失失误误的的因因素等。素等。(2)(2)研究研究人机系统总体设计人机系统总体设计 人人机机系系统统的的效效能能取取决决于于它它的的总总体体设设计计。系系统统设设计计的的基基本本问问题题是是人人与与机机器器之之间间的的分分工工以以及及人人与与机机器器之之间间如如何何有有效效地地进进行行信信息息交交流流等等问题问题。第三节第三节 人因工程学的研究内容与应用领域人因工程学的研究内容与应用领域 一、研究内容一、研究内容第三节第三节 人因工程学的研究内容与应用领域人因工程学的研究内容与应用领域 (3)(3)研究研究人机界面人机界面设计设计 在在人人机机系系统统中中，人人与与机机相相互互作作用用的的过过程程就就是是利利用用人人机机界界面面上上的的显显示示器器与与控控制制器器，实实现现人人与与机机的的信信息息交交换换的的过过程程。研研究究人人机机界界面面的的组组成成并并使使其其优优化化匹匹配配，产产品品就就会会在在功功能能、质质量量、可可靠靠性性、造造型型及及外外观观等等方方面面得得到到改改进进和提高，也会增加和提高，也会增加产产品的技品的技术术含量和附加含量和附加值值。(4)(4)研究研究工作场所设计和改善工作场所设计和改善 工工作作场场所所设设计计包包括括工工作作场场所所总总体体布布置置、工工作作台台或或操操纵纵台台与与座座椅椅设设计计、工作条件工作条件设计设计等。等。(5)(5)研究研究工作工作环环境及其改善境及其改善 作作业业环环境境包包括括一一般般工工作作环环境境，如如照照明明、颜颜色色、噪噪声声、振振动动、温温度度、湿湿度度、空空气气粉粉尘尘和和有有害害气气体体等等，也也包包括括高高空空、深深水水、地地下下、加加速速、减减速速、高温、低温及高温、低温及辐辐射等特殊工作射等特殊工作环环境。境。第三节第三节 人因工程学的研究内容与应用领域人因工程学的研究内容与应用领域 (6)(6)研究研究作业方法及其改善作业方法及其改善 人人因因工工程程学学主主要要研研究究人人从从事事体体力力作作业业、技技能能作作业业和和脑脑力力作作业业时时的的生生理理与与心心理理反反应应、工工作作能能力力及及信信息息处处理理特特点点；研研究究作作业业时时合合理理的的负负荷荷及及能能量量消消耗耗、工工作作与与休休息息制制度度、作作业业条条件件、作作业业程程序序和和方方法法；研研究究适适宜宜作作业业的的人人机机界面等等。界面等等。(7)(7)研究研究系系统统的安全性和可靠性的安全性和可靠性 人人因因工工程程研研究究人人为为失失误误的的特特征征和和规规律律，人人的的可可靠靠性性和和安安全全性性，找找出出导导致致人人为为失失误误的的各各种种因因素素，以以改改进进人人机机环环境境系系统统，通通过过主主观观和和客客观观因因素素的相互的相互补补充和充和协调协调，克服不安全因素，搞好系，克服不安全因素，搞好系统统安全管理工作。安全管理工作。(8)(8)研究研究组织与管理的效率组织与管理的效率 人人因因工工程程学学要要研研究究人人的的决决策策行行为为模模式式；研研究究如如何何改改进进生生产产或或服服务务流流程程；研研究究组组织织形形式式与与组组织织界界面面，便便于于员员工工参参与与管管理理和和决决策策，使使员员工工行行为为与与组组织织目目标标相适相适应应等等。二、二、应应用用领领域域 人人因因工工程程学学的的应应用用涉涉及及非非常常广广泛泛的的领领域域。与与人人直直接接有有关关的的应应用用领领域域概概括括为为机机具具、作作业业、环环境境和和管管理理等等几几大大类类。人因工学在各个人因工学在各个领领域域应应用的示例用的示例如表如表1-11-1 所示。所示。第三节第三节 人因工程学的研究内容与应用领域人因工程学的研究内容与应用领域 表表1-1 人因工程学的应用领域及示例人因工程学的应用领域及示例n 设计与改设计与改进的范围进的范围对对 象象示示 例例机机 具具机机 械械机床、汽车、火车、飞机、宇宙飞船、船舶、起重机、农用机械、工作机械、计算机、机床、汽车、火车、飞机、宇宙飞船、船舶、起重机、农用机械、工作机械、计算机、仪器仪表、医疗器械、家用电器、运动与健身器械、摩托车、自行车、售货机、取款机、仪器仪表、医疗器械、家用电器、运动与健身器械、摩托车、自行车、售货机、取款机、检票机等检票机等器器 具具工具、电话、电传、办公用具、软件、家具、清扫工具、卫生用具、厨房用具、防护用工具、电话、电传、办公用具、软件、家具、清扫工具、卫生用具、厨房用具、防护用具、文具、玩具、书刊、广告、媒体、标志、标牌、包装用品、说明书等具、文具、玩具、书刊、广告、媒体、标志、标牌、包装用品、说明书等设备与设施设备与设施工厂、车间、成套设备、监控中心、军事系统、机场、码头、车站、道路系统、城市设工厂、车间、成套设备、监控中心、军事系统、机场、码头、车站、道路系统、城市设施、住宅设施、无障碍设施、旅游与休闲设施、安全与防火设施、核能设施、场馆等施、住宅设施、无障碍设施、旅游与休闲设施、安全与防火设施、核能设施、场馆等被被 服服服装、鞋、帽、被物、工作服、安全帽、工作靴等服装、鞋、帽、被物、工作服、安全帽、工作靴等 作作 业业作业条件、作业条件、作业方法、作业方法、作业量、作业作业量、作业姿势、工具选姿势、工具选择与放置等择与放置等生产作业、服务作业、驾驶作业、检验作业、监视作业、维修作业、计算机操作、办公生产作业、服务作业、驾驶作业、检验作业、监视作业、维修作业、计算机操作、办公室作业、体力作业、技能作业、脑力劳动、危险作业、女工作业：高龄人与残疾人作业，室作业、体力作业、技能作业、脑力劳动、危险作业、女工作业：高龄人与残疾人作业，以及学习、训练、运动、康复等活动以及学习、训练、运动、康复等活动环环 境境照明、颜色、照明、颜色、音响、噪声、音响、噪声、微气候、空气微气候、空气污染等污染等工厂、车间、控制中心、计算室、操纵室、驾驶室、检验室、办公室、车箱、船舱、机工厂、车间、控制中心、计算室、操纵室、驾驶室、检验室、办公室、车箱、船舱、机舱、住宅、医院、学校、商店、地铁、舱、住宅、医院、学校、商店、地铁、候车室、会议室、业务与交易厅、餐厅、各种场候车室、会议室、业务与交易厅、餐厅、各种场馆及公共场所等馆及公共场所等 管管 理理人与组织、人与组织、设备、信息、设备、信息、技术、职能、技术、职能、模式等模式等业务流程再造、生产与服务过程优化、组织结构与部门界面管理、管理运作模式、决策业务流程再造、生产与服务过程优化、组织结构与部门界面管理、管理运作模式、决策行为模式、参与管理制度、企业文化建设、管理信息系统、计算机集成制造系统行为模式、参与管理制度、企业文化建设、管理信息系统、计算机集成制造系统(CIMS)、企业网络、模拟企业、程序与标准、沟通方式、人事制度、激励机制、人员选拔与培、企业网络、模拟企业、程序与标准、沟通方式、人事制度、激励机制、人员选拔与培训、安全管理、技术创新、训、安全管理、技术创新、CI策划等策划等 一、人因工程学研究的方法论基础一、人因工程学研究的方法论基础 人人因因工工程程学学的的研研究究以以唯唯物物辩辩证证法法为为指指导导，正正确确地地制制定定技技术术路路线线，采采取取科学合理的具体研究方法，并对研究结果做出客观的科学结论。科学合理的具体研究方法，并对研究结果做出客观的科学结论。根根据据方方法法论论基基础础及及人人因因工工程程学学科科自自身身特特点点，在在研研究究中中要要特特别别注注意意客客观观性性和系统性和系统性。客客观观性性是是指指研研究究者者在在工工作作中中应应坚坚持持实实事事求求是是的的科科学学态态度度，根根据据客客观观事事实实的本来面目去揭示事物内在的规律性，不能以个人主观臆断解释客观事实。的本来面目去揭示事物内在的规律性，不能以个人主观臆断解释客观事实。系系统统性性是是指指把把研研究究对对象象放放到到系系统统中中加加以以研研究究和和认认识识。人人因因工工程程学学的的主主要要研研究究对对象象是是人人一一机机一一环环境境系系统统。用用系系统统观观点点研研究究人人一一机机一一环环境境系系统统时时，必必须须从从系系统统的的整整体体出出发发去去分分析析各各子子系系统统的的性性能能及及其其相相互互关关系系，再再通通过过对对各各部部分分相相互作用的分析来认识系统整体。互作用的分析来认识系统整体。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 （一）调查法（一）调查法 调调查查法法是是获获取取有有关关研研究究对对象象资资料料的的一一种种基基本本方方法法。它它具具体体包包括括访谈法、考察访谈法、考察 法和问卷法。法和问卷法。（1 1）访谈法访谈法。是研究者通过询问交谈来收集有关资料的方法。是研究者通过询问交谈来收集有关资料的方法。（2 2）考考察察法法。通通过过实实地地考考察察，发发现现现现实实的的人人一一机机一一环环境境系系统统中中存在的问题，为进一步开展分析、实验和模拟提供背景资料。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 3）问问卷卷法法。是是研研究究者者根根据据研研究究目目的的编编制制一一系系列列问问题题和和项项目目，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。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。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤二、主要研究方法二、主要研究方法 （二）观测法（二）观测法 观观测测法法是是研研究究者者通通过过观观察察、测测定定和和记记录录自自然然情情境境下下发发生生的的现现象象来来认认识识研研究究对对象象的的一一种种方方法法。这这种种方方法法是是在在不不影影响响事事件件的的情情况况下下进进行行的的，观观测测者者不不介介入入研研究究对对象象的的活活动动中中，因因此此能能避避免免对对研研究究对对象象的的影影响响，可可以以保保证证研究的自然性和真研究的自然性和真实实性性。（三）实验法（三）实验法 实实验验法法是是在在人人为为控控制制的的条条件件下下，排排除除无无关关因因素素的的影影响响，系系统统地地改改变变一一定定变变量量因因素素，以以引引起起研研究究对对象象相相应应变变化化来来进进行行因因果果推推论论和和变变化化预预测测的的一种研究方法。一种研究方法。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 实验法分为两种，实验室实验和自然实验实验法分为两种，实验室实验和自然实验。（1 1）实验实验室室实验实验 是借助是借助专门专门的的实验设备实验设备，在，在对实验对实验条件条件严严加控制的情况下加控制的情况下进进行的。行的。（2 2）自然）自然实验实验（现场实验现场实验）在在某某种种程程度度上上克克服服了了实实验验室室实实验验的的缺缺点点。自自然然实实验验虽虽然然也也对对实实验验条条件件进进行行适适当当控控制制，但但由由于于实实验验是是在在正正常常的的情情境境中中进进行行，因因此此，实实验验结结果果比比较较符符合合实实际际。但是，由于实验条件控制不够严格，有时很难得到精密的实验结果。但是，由于实验条件控制不够严格，有时很难得到精密的实验结果。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 实验中的变量有自变量、因变量和干扰变量三种：实验中的变量有自变量、因变量和干扰变量三种：（1 1）自变量自变量是研究者能够控制的变量，它是引起因变量变化的原因。是研究者能够控制的变量，它是引起因变量变化的原因。（2 2）因变量因变量应能稳定、精确地反映自变量引起的效应，具有可操作性；应能稳定、精确地反映自变量引起的效应，具有可操作性；能充分代表研究的对象性质，具有有效性。同时尽可能要求指标客观、能充分代表研究的对象性质，具有有效性。同时尽可能要求指标客观、灵敏和定量描述。灵敏和定量描述。（3 3）干扰变量干扰变量按其来源可分为个体差异、环境条件干扰及实验污染三个按其来源可分为个体差异、环境条件干扰及实验污染三个因素。因素。（四）心理测量法（四）心理测量法 心心理理测测量量法法（也也叫叫感感觉觉评评价价法法）是是运运用用人人的的主主观观感感受受对对系系统统的的质质量量、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。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心理测量对象可分为两类：A A类类：对对产产品品或或系系统统的的特特定定质质量量、性性质质进进行行评评价价，如如声声压压级级、照照明明的的照度及亮度、空气的干湿程度等评价；照度及亮度、空气的干湿程度等评价；B B类类：对对产产品品或或系系统统的的整整体体进进行行综综合合评评价价，如如舒舒适适性性、使使用用性性、居居住住性、工作性等。性、工作性等。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 （五）心理测验法（五）心理测验法 心心理理测测验验法法是是以以心心理理学学中中有有关关个个体体差差异异理理论论为为基基础础，将将操操作作者者个个体体在在某某种心理测验中的成绩与常模作比较，以分析被试心理素质特点。种心理测验中的成绩与常模作比较，以分析被试心理素质特点。测验必须满足以下两个条件测验必须满足以下两个条件:第一，必须建立常模。第一，必须建立常模。常模常模是某个标准化的样本在测验上的平均得分。是某个标准化的样本在测验上的平均得分。第第二二，测测验验必必须须具具备备一一定定的的信信度度和和效效度度，即即准准确确而而可可靠靠地地反反映映所所测测验验的的心理特性。心理特性。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 （六）图示模型法（六）图示模型法 图图示示模模型型法法是是采采用用图图形形对对系系统统进进行行描描述述，直直观观地地反反映映各各要要素素之之间间的的关关系系，从从而而揭揭示示系系统统本本质质的的一一种种方方法法。这这种种方方法法多多用用于于机机具具、作作业业与环境的设计和改进，特别适合于分析人机之间的关系。与环境的设计和改进，特别适合于分析人机之间的关系。在在图图示模型法中，示模型法中，应应用用较较多的是多的是三要素三要素图图示模型示模型。这这是一种静是一种静态态图图示模型，把人和机的功能都概括示模型，把人和机的功能都概括为为三个基本要素。三个基本要素。（1 1）人的三要素）人的三要素-中枢神中枢神经经系系统统、感、感觉觉器官和运器官和运动动器官；器官；（2 2）机具的三要素）机具的三要素-机器本体、机器本体、显显示器和控制器。示器和控制器。图图1-1a1-1a为为三要素三要素图图示模型形式；示模型形式；图图1-1b1-1b为驾驶员为驾驶员汽汽车图车图示模型。示模型。此外，此外，动态图动态图示模型有方框示模型有方框图图和流程和流程图图等。等。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 图图1-1 图示模型图示模型 1.1.效效度度。效效度度是是指指研研究究结结果果能能真真实实的的反反映映所所评评价价的的内内容容。可可从从不同角度研究效度，不同角度研究效度，应应用比用比较较广泛的是内部效度和外部效度。广泛的是内部效度和外部效度。（1 1）内内部部效效度度。是是指指研研究究中中各各变变量量间间确确实实存存在在着着一一定定的的因因果果关关系。系。（2 2）外外部部效效度度。外外部部效效度度是是指指某某一一研研究究的的结结论论能能够够在在多多大大程程度度上推广和普及到其他的人和背景中去。上推广和普及到其他的人和背景中去。2.2.信信度度。信信度度指指的的是是研研究究方方法法和和研研究究结结果果的的可可靠靠性性，即即多多次次测测量量的的结结果果保保持持一一致致性性的的程程度度。实实际际研研究究中中通通常常用用一一致致性性系系数数法法、等值性系数法、内部一致性系数法来估计信度。等值性系数法、内部一致性系数法来估计信度。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤三、研究方法的效度与信度三、研究方法的效度与信度 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤四、人因工程学的研究步骤四、人因工程学的研究步骤 （一）机具的研究步骤（一）机具的研究步骤 1.1.确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的，然后找出实确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的，然后找出实现目的的手段，即赋予机具一定的功能。现目的的手段，即赋予机具一定的功能。2.2.人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进行比较，以充分人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进行比较，以充分发挥各自的特长。发挥各自的特长。3.3.模型模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本质。描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本质。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 4.4.分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分析。分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分析。5.5.模型的实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可以在上模型的实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可以在上述分析数据的基础上制作出机具的模型，再由人使用该机具模型，反述分析数据的基础上制作出机具的模型，再由人使用该机具模型，反复实验研究。复实验研究。6.6.机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并进行具体机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并进行具体的设计和改进。的设计和改进。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤（二）作业的研究步骤（二）作业的研究步骤 1.1.确定作业的目的和实现该目的的功能。确定作业的目的和实现该目的的功能。2.2.确定作业中人员和机具的功能分配。确定作业中人员和机具的功能分配。3.3.用用作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、使用的机具和材作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、使用的机具和材料等。作业模型主要用语言模型和图示模型。例如各种工序分析图就属料等。作业模型主要用语言模型和图示模型。例如各种工序分析图就属于图示模型。于图示模型。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 4.4.对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析，对作业特性进行对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析，对作业特性进行实验研究。实验研究。5.5.提出各种方案，并对这些方案进行作业研究和评价，以确定最佳提出各种方案，并对这些方案进行作业研究和评价，以确定最佳的作业方案。的作业方案。6.6.对作业对作业进行设计、改进和评价，并继续不断加以完善。进行设计、改进和评价，并继续不断加以完善。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤（三）环境的研究步骤（三）环境的研究步骤 （1 1）确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明、噪声、微气候等。）确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明、噪声、微气候等。（2 2）通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响，这些影响可用图示）通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响，这些影响可用图示模型和数学模型来描述。模型和数学模型来描述。（3 3）提出多种方案，在进行分析评价基础上，确定最佳方案，有时还需）提出多种方案，在进行分析评价基础上，确定最佳方案，有时还需进行小规模实验。进行小规模实验。（4 4）对环境）对环境进行设计、改进和评价，并不断进行完善。进行设计、改进和评价，并不断进行完善。第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 人因工程学的形成吸取了人因工程学的形成吸取了“人体科学人体科学”、“技术科学技术科学”、“环境科学环境科学”等学科的研究成果、思想、原理、准则、数据和方法。等学科的研究成果、思想、原理、准则、数据和方法。人人体体生生理理学学、心心理理学学、人人体体测测量量学学、解解剖剖学学、生生物物力力学学、医医学学等等，是是人人因因工工程程的的重重要要基基础础学学科科。其其中中心心理理学学、人人体体测测量量学学、生生理理学学与与人人因工程学的关系更为密切。因工程学的关系更为密切。医医学学与与生生理理学学对对人人因因工工程程的的作作用用是是很很明明显显的的。许许多多人人因因工工程程学学的的问问题题，若若要要深深入入探探究究其其原原理理与与机机制制，就就需需要要从从人人体体解解剖剖特特点点和和人人体体生生理过程进行分析。理过程进行分析。一、人因工程学与人体科学的关系一、人因工程学与人体科学的关系 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 心理学与人因工程的研究对象、内容和方法存在着很多共通性。心心理学与人因工程的研究对象、内容和方法存在着很多共通性。心理学关于人的信息加工研究的成果，可为人因工程学提供科学原理和设理学关于人的信息加工研究的成果，可为人因工程学提供科学原理和设计参数。人的任何工作和行为都离不开心理活动。计参数。人的任何工作和行为都离不开心理活动。人体测量学主要研究静态结构性人体测量尺寸数据和动态功能性人人体测量学主要研究静态结构性人体测量尺寸数据和动态功能性人体测量数据。体测量数据。生物力学主要研究人体运动及受力情况，人与机器、工具间受力关生物力学主要研究人体运动及受力情况，人与机器、工具间受力关系。系。第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 人人因因工工程程学学的的研研究究目目的的体体现现了了本本学学科科是是人人体体科科学学和和环环境境科科学学不不断断向向工工程程科科学学渗渗透透和和交交叉叉的的产产物物。工工程程科科学学包包括括工工程程设设计计、安安全全工工程程、系统工程以及管理工程等学科。系统工程以及管理工程等学科。工工程程设设计计是是人人因因工工程程研研究究的的主主要要目目的的，它它与与人人因因工工程程学学科科之之间间自自然然存存在在着着密密切切的的关关系系。例例如如，研研究究航航空空人人因因工工程程学学问问题题，应应具具有有一一定定的航空工程学和航空飞行的知识的航空工程学和航空飞行的知识。优优化化设设计计和和应应用用的的工工程程学学。在在研研究究对对象象、方方法法与与解解决决实实际际问问题题方方面面这这两两个个学学科科有有密密切切关关系系。现现在在人人一一机机环环境境系系统统工工程程已已成成为为系系统统工工程学科的一个重要分支。程学科的一个重要分支。二、人因工程学与工程科学的关系二、人因工程学与工程科学的关系 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 管理工程学科是把由人、组织、设备、信息、技术等要素构成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的综合系统的管理与生产(或服务或服务)系统的优化作为研究对象。管理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。也应用管理学科的知识和方法。安全工程是研究生产安全工程是研究生产(或服务或服务)过程中事故发生的原因、分析方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。理和方法，又为安全工程提供重要依据，两者关系密切。第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 环环境境科科学学主主要要研研究究环环境境指指标标的的测测量量、分分析析和和评评价价，环环境境对对人人的的生生理理及及心心理理影影响响，恶恶劣劣环环境境下下职职业业病病的的形形成成机机理理及及控控制制措措施施，环环境境的的设设计计与与改改善善等等。人人因因工工程程中中人人与与环环境境的的优优化化是是重重要要研研究究内内容容，上上述述学学科科的的研研究究内内容容为为人人因因工工程程学学进进行行环环境境设设计计和和改改善善，创创造造适适宜宜的的劳劳动动环环境境和条件提供了方法和标准。和条件提供了方法和标准。除除上上述述学学科科外外，人人因因工工程程学学还还需需要要社社会会学学、统统计计学学、信信息息技技术术、控制技术等学科的有关理论和方法。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三、人因工程与环境科学的关系