人机功效学人因工程学概述.ppt

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1、人机功效学人因工程学概述 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望引例人因学的思想萌芽源远流长n鲁智深要打100斤的禅杖，铁匠却：肥了n“器物与人的体器物与人的体能是否相适应能是否相适应”n矮张飞“身高八尺”，惯使一条“丈八蛇矛”人因学的思想萌芽源远流长n器物要和人（使用者）的各种因素相适器物要和人（使用者）的各种因素相适宜，宜，这就是人因工程学的基本思想和学术理论的简洁表述。n简单、朴素，自然、本能n“自发的思维倾向，本能的行为方式自发的思维倾向，本能的行

2、为方式”n“人的因素”：人体尺寸、体能，感知、认知、情感、精神、心理、社会第一章第一章 人因工程学概述人因工程学概述第第1章章 人因工程学概述人因工程学概述n1.1 人因工程学的命名及定义人因工程学的命名及定义n1.2 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展n1.3 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n1.4 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n1.5 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 人因工程学人因工程学(Human Factors Engineering)(Human Fa

3、ctors Engineering)是研是研究人机环境三者之间相互关系的学科，是近究人机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。几十年发展起来的一门边缘性应用学科。1.1 命名命名 美国：美国：Human Factors Engineering 或或 Human Engineering 西欧：西欧：Ergonomics 日本：人間工学日本：人間工学 我国：人机工程学、人体工程学、工程心理学、我国：人机工程学、人体工程学、工程心理学、人人类类工效学工效学、人、人类类工程学、人的因素工程学、人的因素 二、定义二、定义 国国际际人人类类工工效效学学会会(IEA(IEA，I

4、nternational International Ergonomics Ergonomics AssociationAssociation）:研研究究人人在在某某种种工工作作环环境境中中的的解解剖剖学学、生生理理学学和和心心理理学学等等方方面面的的因因素素；研研究究人人和和机机器器及及环环境境的的相相互互作作用用；研研究究在在工工作作中中、生生活活中中与与闲闲暇暇时时怎怎样样考考虑虑人人的的健健康康、安安全全、舒舒适适和和工作效率的学科。工作效率的学科。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 (IEA)2000(IEA)2000年年：人人因因工工程程学学是是一一门门研研

5、究究各各种种系系统统中中人人与与其其他他元元素素相相互互作作用用的的科科学学；它它是是一一种种运运用用理理论论、原原则则、数数据据和和方方法法进进行行系系统统设设计计的的职职业业，以以便便使使系系统统有有利利于于人人的的健健康康和和系系统统的的全全部部性性能能得得到优化。到优化。人因工程学定义人因工程学定义 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。人人因因工工程学科程学科诞诞生前后，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、对劳动工效的苛刻追求人因学的孕育一、对劳动工效的苛刻追求人因学的孕育 20世世纪纪初初，美美国国人人泰泰勒勒(科科学学管管理理的的创创始始

6、人人)进进行行了了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，他他还还对对工工人人的的操操作作进进行行了了时时间间研研究究，改改进进操操作作方方法法，制制定定标标准准时时间间，在在不不增增加加劳劳动动强强度度的的条条件件下下提提高高了了工作效率。工作效率。与与泰泰勒勒同同一一时时期期的的吉吉尔尔布布雷雷斯斯夫夫妇妇开开展展了了动动作作研研究，创立了通过动素分析改进操作动作的方法。究，创立了通过动素分析改进操作动作的方法。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 在在这这一一时时期期，德德国国心心理理学学

7、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的适应与提高效率的重要性。中的适应与提高效率的重要性。20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应，因因此此大大量量存存在在着着伤害人身心的问题。伤害人身心的问题。n希腊魔鬼故事 二、二战中尖锐的军械

8、问题二、二战中尖锐的军械问题人因学的诞生人因学的诞生 这这一一阶阶段段处处于于第第一一次次世世界界大大战战至至第第二二次次世世界界大大战战之之前前。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要研研究究如如何何减减轻轻疲疲劳劳及及人人对对机机器器的的适适应应问题。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要里里程程碑碑。实实验验得得到到的的结结论论是

9、是工工作作效效率率不不仅仅受受物物理理的的、生生理理的的因因素素影影响响，还还发发现现组组织织因素、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、二战中尖锐的军械问题二、二战中尖锐的军械问题人因学的诞生人因学的诞生 由由于于战战争争的的需需要要，首首先先在在军军事事领领域域开开始始了了与与设设计计相相关关学学科科的的综综合合研研究究与与应应用用，使使人人适适应应机机器器转转入入到到使机器适应人的新阶段使机器适应人的新阶段。意味着现代人因学的诞生。意味着现代人因学的诞生。三、向民用的广阔领域延伸

10、人因学的发展和成熟三、向民用的广阔领域延伸人因学的发展和成熟人因学人因学人因人因人因学理论至此趋于成熟。人因学理论至此趋于成熟。四、反思工业文明与可持续发展：人因学的更高阶段四、反思工业文明与可持续发展：人因学的更高阶段因因人因学人因学五、我国人因工程学科的发展五、我国人因工程学科的发展n一、中国古籍中的卓越论述考工记考工记天工开物天工开物 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“工工业业心心理理学学概概观观”，这这是

11、是我我国国最最早早系统介绍工业心理学的著作。系统介绍工业心理学的著作。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、职工培训等劳动心理学研究。职工培训等劳动心理学研究。“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，一一些些研研究究单单位位和和大大学学，成成立立了了工工效效学学或或工工程程心心理理学学研研究机构。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

12、展 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了军军用用人人机机环环境境系系统统工工程程标标准准化化技术委员会。技术委员会。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。许许多多大大学在应用性学科开设了有关人因工程学方面的课程。学在应用性学科开设了有关人因工程学方面的课程。19891989

13、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成立大会，定名科成立大会，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五、我国人因工程学科的发展五、我国人因工程学科的发展人因工程学研究内容人因工程学研究内容n(1)研究人的生理与心理特性研究人的生理与心理特性;n(2)研究人机系统总体设计研究人机系统总体设计;n(3)研究人机界面设计研究人机界面设计;n(4)研究工作场所设计和改善研究工作场所设计和改善;n(5)研究工作环境及其改善研究工作环境及其改善;n(6)研究作业方法及其改善研究作业

14、方法及其改善;n(7)研究系统的安全性和可靠性研究系统的安全性和可靠性;n(8)研究组织与管理的效率研究组织与管理的效率.(1)(1)研研究究人人的的生生理理与与心心理理特特性性。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；人人的的决策决策过过程、影响效率和人程、影响效率和人为为失失误误的因素等。的因素等。(2)(2)研研究究人人机机系系统统总总体体设设计计。人人机机系系统统的的效效能能取取

15、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信息交流等行信息交流等问题问题。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 (3)(3)研研究究人人机机界界面面设设计计。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

16、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和提提高高，也也会会增增加加产产品品的的技技术术含含量量和和附加附加值值。(4)(4)研研究究工工作作场场所所设设计计和和改改善善。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椅座椅设计设计、工作条件、工作条件设计设计等等。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 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 (5)(5)研研究究工工作作环环境境及及其其改改善善。作作业业环环境境包包括括一一般般

17、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、高高温温、低低温温及及辐辐射等特殊工作射等特殊工作环环境境。(6)(6)研研究究作作业业方方法法及及其其改改善善。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

18、业业程程序序和和方方法法；研研究适宜作业的人机界面等等究适宜作业的人机界面等等。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 (7)(7)研研究究系系统统的的安安全全性性和和可可靠靠性性。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的相相互互补补充充和和协协调调，克克服服不不安安全全因因素素，搞搞好好系系统统安安全管理工作。全管理工作。(8)(8)研研究究组组织织与与管管理理的

19、的效效率率。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相适适应应等等。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、仪机床、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

20、电器、运动与健身器械、摩托车、自行车、售货机、取款机、检器仪表、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、防护用具、文具、玩具、书刊、广告、媒体、标志、标牌、包装用品、说明书等文具、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

21、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、作作业方法、业方法、作业作业量、作业姿势、量、作业姿势、工具选择与放工具选择与放置等置等生产作业、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、办公室生产作业、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

22、作业，以作业、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、机舱、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、住宅、医院、学校、商店、地铁、候车室、会议室、业务与交易厅、餐厅、各种场馆及公候车室、会议室、业务与交易厅、餐厅、各种场馆及公共场所等共场所等 管管 理理人与组织、人与组

23、织、设设备、信息、技备、信息、技术、职能、模术、职能、模式等式等业务流程再造、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、决策行业务流程再造、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、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、全管理、技术创新、CI策划等策划等人因工程学研究方

24、法人因工程学研究方法n调查法调查法n观测法观测法n实验法实验法n心理测量法心理测量法n心理测验法心理测验法n图示模型法图示模型法 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，采采取取科科学学合合理理的的具具体体研研究究方方法法，并并对对研研究究结结果果做做出出客客观观的的科科学学结结论论。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身特点，在研究中要特别注意客观性和系统性。自身特点，在研究中要特别注意客观性和系统性。客客观观性性是是指指研研究究者者在在工工

25、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的本本来来面面目目去去揭揭示示事事物物内内在在的的规规律律性性，不能以个人主观臆断解释客观事实。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，再再通过对各部分相互作用的分析来认识系统

26、整体。通过对各部分相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。它具体包括访谈法、考察法和问卷法。它具体包括访谈法、考察法和问卷法。（1 1）访访谈谈法法。是是研研究究者者通通过过询询问问交交谈谈来来收收集集有有关关资资料料的方法。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存在在的的问问题题，为为进进一一步步开开展展分分析析、实实验验和和模模拟拟提供背景资料。

27、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，以以问问卷卷或或量量表表的的形形式式收收集集被被调调查查者者的的答答案案并并进进行分析的一种方法。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

28、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研究的自然性和真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化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。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。实实验

29、验室室实实验验是是借借助助专专门门的的实实验验设设备备，在在对对实实验验条条件件严严加加控控制制的情况下的情况下进进行的行的。自自然然实实验验也也对对实实验验条条件件进进行行适适当当控控制制，由由于于实实验验是是在在正正常常的的情境中情境中进进行，因此，行，因此，实验结实验结果果比比较较符合符合实际实际。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实验中存在的中存在的变变量有自量有自变变量、因量、因变变量和干量和干扰变扰变量三种。量三种。自自变变量量是研究者能是研究者能够够控制的控制的变变量，它是引起因量，它是引起因变变量量变变化的原化的原因。因。因因变变量量应应能能

30、稳稳定、精确地反映自定、精确地反映自变变量引起的效量引起的效应应，具有可操，具有可操作性；能充分代表研究的作性；能充分代表研究的对对象性象性质质，具有有效性。同，具有有效性。同时时尽可能要尽可能要求指求指标标客客观观、灵敏和定量描述。、灵敏和定量描述。干干扰变扰变量量按其来源可分按其来源可分为为个体差异、个体差异、环环境条件干境条件干扰扰及及实验污实验污染三个因素。染三个因素。（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、性性质质等等进进行行评评价价和和判判定定的的一一种种方方法法，即人对事物

31、客观量作出主观感觉评价。即人对事物客观量作出主观感觉评价。心心理理测测量量对对象象可可分分为为两两类类，一一类类(A)(A)是是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、照照明明的的照照度度及及亮亮度度、空空气气的的干干湿湿程程度度等等评评价价；另另一一类类(B)(B)是是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、居住性、工作性等。居住性、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

32、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种心心理理测测验验中中的的成成绩绩与与常常模模作作比比较较，用用以以分分析析被被试试心心理理素素质特点。质特点。测测验验必必须须满满足足以以下下两两个个条条件件:第第一一，必必须须建建立立常常模模。常常模模是是某某个个标标准准化化的的样样本本在在测测验验上上的的平平均均得得分分。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

33、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、作作业业与与环环境境的的设设计计和和改改进进，特特别别适适合合于于分析人机之间的关系。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图态图示模型，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三个基本要素。要素。人的三要素是中枢神人的三要素是中枢神经经系系统统、感、感觉觉器官和运器官和运动

34、动器官；器官；机具的三要素是机器本体、机具的三要素是机器本体、显显示器和控制器。示器和控制器。图图1-1a1-1a为为三三要素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(宫宫胁胁)示例示例(P(P1414)。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 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。可可从从不不同同角角度度研研究究效效度度，应应用用比比较较广广泛泛的的是是内内部部效效度度和和外

35、部效度。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果关系。因果关系。（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程度上推广和普及到其他的人和背景中去。大程度上推广和普及到其他的人和背景中去。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 2.2.信度。信度。信度指的是研究方法和研究结果的信度指的是研究方法和研究结果的可靠性可靠性，即多，即多次测量的结果保持次测量的结果保持一致性一致性的程度。实际研究中通常用的

36、程度。实际研究中通常用一致一致性系数法性系数法、等等值值性系数法性系数法、内部一致性系数内部一致性系数法来估计信度。法来估计信度。（一）机具的研究步骤（一）机具的研究步骤 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四、人因工程学的研究步骤四、人因工程学的研究步骤 1.确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目确定目的及功能。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，即赋予机具一定的的，然后找出实现目的的手段，即赋予机具一定的功能。功能。2.人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进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。行比较

37、，以充分发挥各自的特长。3.模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本质。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.分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分析。进行分析。5.模型的实验。如果需要更详细的设计或改进数模型的实验。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，反复实验研究。的模型，再由人使用该机具模型，反复实验研究。6.机具的设计与改进。最后是确定机

38、具的最优方机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并进行具体的设计和改进。案，并进行具体的设计和改进。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.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.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.用作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、用作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、使用的机具和材料等。作业模型主要用语言模型和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于图示模型。图示模型。例如各种工序分析

39、图就属于图示模型。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.对作业人员的特性进行计测、数据处理和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。分析，对作业特性进行实验研究。5.提出各种方案，并对这些方案进行作业研提出各种方案，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。究和评价，以确定最佳的作业方案。6.对作业进行设计、改进和评价，并继续不对作业进行设计、改进和评价，并继续不断加以完善。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）确定目的，明确研究环境的

40、重点因素，如）确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明、噪声、微气候等。照明、噪声、微气候等。（2）通过实验和理论研究分析环境因素对人的）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。影响，这些影响可用图示模型和数学模型来描述。（3）提出多种方案，在进行分析评价基础上，）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。确定最佳方案，有时还需进行小规模实验。（4）对环境进行设计、改进和评价，并不断进）对环境进行设计、改进和评价，并不断进行完善。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 人人体体生生理理学学、心心理理

41、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因工工程程学学的关系更为密切。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理过过程程进进行分析。行分析。一、人因工程学与一、人因工程学与人体科学人体科学的关系的关系 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学

42、的相关学科 心理学与人因工程的研究对象、内容和方法存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计参数。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。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。数据和动态功能性人体测量数据。生物力学主要研究人体运动及受力情况，人与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。机器、工具间受力关

43、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程设计、安全工程、系统工程以及管理工程等学科工程设计、安全工程、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学问题，应具有一定的航空工程学和航空飞行的知识程学问题，应具有一定的

44、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统工程已成为系统工程学科的一个重要分支。系统工程已成为系统工程学科的一个重要分支。二、人因工程学与二、人因工程学与工程科学工程科学的关系的关系 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、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技术等要素构成的综合系统的管理与生产(或服或服务务)系统的优化作为研究对

45、象。管理与生产优化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。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安全工程是研究生产(或服务或服务)过程中事故发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，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。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

46、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，创创造适宜的劳动环境和条件提供了方法和标准。造适宜的劳动环境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、信息技术、控制技术学、

47、信息技术、控制技术等学科的有关理论和方法。等学科的有关理论和方法。三、人因工程与三、人因工程与环境科学环境科学的关系的关系参考书参考书n郭伏，钱省三主编郭伏，钱省三主编.人因工程学人因工程学.北京：机械工北京：机械工业出版社，业出版社，2006n廖建桥主编廖建桥主编.人因工程人因工程.北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，2006n丁玉兰编著丁玉兰编著.人因工程学人因工程学.上海：上海交通大学上海：上海交通大学出版社，出版社，2004n孙林岩主编孙林岩主编.人因工程人因工程.北京：中国科学技术出北京：中国科学技术出版社，版社，2001nMark S.Sanders and Ernest

48、J.McCormick.工程和设计中的人因学（第七版）工程和设计中的人因学（第七版）.北京：清华北京：清华大学出版社，大学出版社，2002复习思考题复习思考题n1.简述人因工程学的定义。简述人因工程学的定义。n2.人因工程学的发展经历了那几个阶段？人因工程学的发展经历了那几个阶段？n3.人因工程学的研究内容是什么？人因工程学的研究内容是什么？n4.人因工程学有哪些研究方法？人因工程学有哪些研究方法？n5.实验室实验和自然实验的特点？实验室实验和自然实验的特点？n6.什么是效度？什么是信度？人因工程研什么是效度？什么是信度？人因工程研究方法为什么要保证效度和信度要求？究方法为什么要保证效度和信度要求？n7.机具的研究步骤有哪些？机具的研究步骤有哪些？n8.简述人因工程学与人体科学的关系。简述人因工程学与人体科学的关系。日常生活中的人因学问题