第一章人机工程学概论

1、第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 一、概述一、概述 二、人机工程学研二、人机工程学研 究的内容和方法究的内容和方法 1、人机工程学研究内容、人机工程学研究内容 2、人机工程学研究方法、人机工程学研究方法 三、人机工程学的三、人机工程学的 学科体系学科体系 Introduction To Ergonomics 参参 考考 教教 材材 人机工程学人机工程学 丁一兰主编丁一兰主编 北京理工大学出版社北京理工大学出版社 普通人机工程学普通人机工程学 杨君顺主编杨君顺主编 陕西科技大学陕西科技大学 设计心理学设计心理学 李彬彬主编李彬彬主编 中国轻工业出版社中国轻工业出版社 消费心理学消费心理

2、学马义爽、王春利主编马义爽、王春利主编 首都经济贸易大学出版社首都经济贸易大学出版社 参考教材参考教材 人机工程人机工程 袁修于、庄达民编著袁修于、庄达民编著 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 人体工程学与室内设计人体工程学与室内设计 刘盛璜主编刘盛璜主编 中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 人因人因工程工程 孙林岩主编孙林岩主编 中国科学技术出版社中国科学技术出版社 Human Factors in Engineering and Design 清华大学出版社清华大学出版社 1 1、学科命名的由来、学科命名的由来 欧洲欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。人类工程学或

3、工效学。 美国美国：Human Factors ; Human Factors Engineering人类因素学或人类因素工程学。人类因素学或人类因素工程学。 其他其他：工程心理学（：工程心理学（前苏联前苏联）；人间工学）；人间工学 （日本日本）；人体工程学；人机工程学；人类）；人体工程学；人机工程学；人类 工效学；人机控制学；宜人学等。工效学；人机控制学；宜人学等。 一、概述一、概述 2 2、人机工程学的定义、人机工程学的定义（一）（一） 国际人机工程学会国际人机工程学会（International Ergonomics Association）：研究人在：研究人在 某种工作环境中的解剖学、

4、生理学和心某种工作环境中的解剖学、生理学和心 理学等方面的因素，研究人和机器及环理学等方面的因素，研究人和机器及环 境的相互作用，研究在工作中、生活中境的相互作用，研究在工作中、生活中 和休假时怎样统一考虑工作效率和休假时怎样统一考虑工作效率 、人、人 的健康、安全和舒适等问题的学科。的健康、安全和舒适等问题的学科。 2、人机工程学的定义（二） 中国企业管理百科全书中国企业管理百科全书将人机工程将人机工程 学定义为：研究人和机器、环境的相互学定义为：研究人和机器、环境的相互 作用及其合理结合，使设计的机器与环作用及其合理结合，使设计的机器与环 境系统适合人的生理、心理等特点，达境系统适合人的生

5、理、心理等特点，达 到在生产中提高效率、安全、健康和舒到在生产中提高效率、安全、健康和舒 适的目的。适的目的。 2 2、人机工程学的定义、人机工程学的定义( (三）三） 综上所述可以认为：人机工程学是以人的生综上所述可以认为：人机工程学是以人的生 理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，理、心理特性为依据，应用系统工程的观点， 分析研究人与机械、人与环境以及机械与环分析研究人与机械、人与环境以及机械与环 境之间的相互作用，为设计操作简便省力、境之间的相互作用，为设计操作简便省力、 安全、舒适，人安全、舒适，人机机环境的配合达到最佳环境的配合达到最佳 状态的工程系统提供理论和方法的科学。因状态的

6、工程系统提供理论和方法的科学。因 此，此，人机工程学可定义为：按照人的特性设人机工程学可定义为：按照人的特性设 计和改善人计和改善人机机环境系统的科学。环境系统的科学。 人人指操作者或使用者；指操作者或使用者；机机泛指人操泛指人操 作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、 工具或设施、设备等；工具或设施、设备等；环境环境是指人、机是指人、机 所处的周围环境，如作业场所和空间、物理所处的周围环境，如作业场所和空间、物理 化学环境和社会环境等；化学环境和社会环境等；人人机机环境系环境系 统统是指由共处于同一时间和空间的人与是指由共处于同一时间和空间的人与 其

7、所使用的机以及它们所处的周围环境所构其所使用的机以及它们所处的周围环境所构 成的系统，简称人成的系统，简称人机系统。机系统。 （1 1）人）人机机环境的具体含义：环境的具体含义： 3 3、具体含义说明、具体含义说明 （2 2）人）人机机环境之间的关系：环境之间的关系：相互依相互依 存；相互作用；相互制约。存；相互作用；相互制约。 （3 3）人机工程学的特点：）人机工程学的特点：学科边界模糊学科边界模糊 ；学科内容综合性强；涉及面广。；学科内容综合性强；涉及面广。 （4 4）人机工程学的研究对象：）人机工程学的研究对象：人人机机 环境系统的整体状态和过程。环境系统的整体状态和过程。 （5 5）人

8、机工程学的任务：）人机工程学的任务：使机器的设计使机器的设计 和环境条件的设计适应于人，以保证人的和环境条件的设计适应于人，以保证人的 操作简便省力、迅速准确、安全舒适，心操作简便省力、迅速准确、安全舒适，心 情愉快，充分发挥人、机效能，使整个系情愉快，充分发挥人、机效能，使整个系 统获得最佳经济效益和社会效益。统获得最佳经济效益和社会效益。 4、人机工程学的发展史、人机工程学的发展史（阶段）（阶段） 发展史发展史 早期历史（早期历史（2020世纪前期）世纪前期） 人机工程职业的诞生（人机工程职业的诞生（1945194519601960年年 ） 快速发展时期（快速发展时期（1960196019

9、801980年）年） 计算机、灾难和诉讼（计算机、灾难和诉讼（1980198019901990年）年） 19901990年以后年以后 早期历史早期历史萌芽阶段 萌芽阶段 Frank , Lillian Gilbreth Frank , Lillian Gilbreth（人机学研究（人机学研究 的先躯）：动作研究和车间管理研究。熟的先躯）：动作研究和车间管理研究。熟 练操作与疲劳；工作间的设计和残疾人使练操作与疲劳；工作间的设计和残疾人使 用设备的设计。用设备的设计。 20世纪前期世纪前期 （使人适应机器）（使人适应机器） 职职 业业 的的 诞诞 生生 形形 成成 阶阶 段段 19451960年

10、年 1945年美国军方成立年美国军方成立工程心理实室工程心理实室； 1949年人机工程研究会在英国成立，第一年人机工程研究会在英国成立，第一 本有关人机的书本有关人机的书应用经验心理学：工程设应用经验心理学：工程设 计中的人因学计中的人因学出版；出版； 1950年英国成立了世界上第一个人类工效年英国成立了世界上第一个人类工效 学会；学会； 1957年年9月美国政府出版周刊月美国政府出版周刊人的因素学人的因素学 会会； 1960年国际人机工程协会成立。年国际人机工程协会成立。 （使机器适应人）（使机器适应人） 快快 速速 发发 展展 发发 展展 阶阶 段段 19601980年年 到到60年代，美

11、国的人机工程学基本集中在复年代，美国的人机工程学基本集中在复 杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展，杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展， 人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。 随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天 工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算 机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始 意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的 重要性。重要性。 （仍

12、然不为普通人所了解）（仍然不为普通人所了解） 计算机、灾难计算机、灾难 重新认识阶段 重新认识阶段 19801990年年 1979年年Three Mile岛上的核电站事故；岛上的核电站事故； 1984年年12月月4日日Union Carbide杀虫剂工厂杀虫剂工厂 有毒物质泄漏，有毒物质泄漏，4000人死亡，人死亡，20000人受伤；人受伤； 1986年苏联年苏联Chernobyl核电站事故核电站事故,300人死人死 亡；亡； 1989年年Phillips Petroleum塑料工厂在一场塑料工厂在一场 爆炸中夷为平地。爆炸中夷为平地。 （人机工程学的重要性）（人机工程学的重要性） 科学发展阶

13、段科学发展阶段 1990年以后年以后 人类空间站的建立；人类空间站的建立； 计算机和计算机工程的应用；计算机和计算机工程的应用； 药物器械设计和老年人产品设计；药物器械设计和老年人产品设计； 人民生活和工作质量设计；人民生活和工作质量设计； （人（人机机环境系统的建立）环境系统的建立） 我国人机发展进程我国人机发展进程 1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会 议。议。 1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，年在日本东京举行第八次国际人机工程会议， 我国第一次派人参加。我国第一次派人参加。 国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）197

14、5年成立了国际人机工年成立了国际人机工 程标准委员会（程标准委员会（TC159）。 1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员 会。会。 1989年成立年成立中国人类工效学学会中国人类工效学学会 1991年年1月成为月成为国际人类工效学协会国际人类工效学协会正式成员正式成员 各国人机工程研究的基本状况各国人机工程研究的基本状况由于由于 各国学科和工业基础不同，各国人机工程的各国学科和工业基础不同，各国人机工程的 研究方向和侧重点也有所不同，例如研究方向和侧重点也有所不同，例如: 美国侧重工程和人际关系美国侧重工程和人际关系； 法国侧重劳动生理学法国

15、侧重劳动生理学； 前苏联注重工程心理学前苏联注重工程心理学； 保加利亚偏重人体测量保加利亚偏重人体测量； 捷克、印度等注重劳动卫生学。捷克、印度等注重劳动卫生学。 二、人机工程学研究的内容和方法二、人机工程学研究的内容和方法 （一）人机工程学的内容（一）人机工程学的内容 目前人机工程学的前沿领域研究包括：目前人机工程学的前沿领域研究包括： 人机关系；人机关系； 人与环境关系；人与环境关系； 人与生态；人与生态； 人的特性模型；人的特性模型； 人机系统的定量描述；人机系统的定量描述； 人际关系、直至团体行为、组织人际关系、直至团体行为、组织 行为、心理状态等方面的研究。行为、心理状态等方面的研究

16、。 近期国内外人机工程学研究的方向归纳如下：近期国内外人机工程学研究的方向归纳如下： 1 1、工作负荷研究、工作负荷研究，包括体力活动、智力活动、工作紧张等因包括体力活动、智力活动、工作紧张等因 素引起的生理负荷和心理负荷。素引起的生理负荷和心理负荷。 2、 工作环境的研究工作环境的研究，包括各种工作环境条件下的生理效应，包括各种工作环境条件下的生理效应， 以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素的以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素的 人机工程学的研究。人机工程学的研究。 3 、工作场地、工作空间、工具装备的人机工程学的研究。工作场地、工作空间、工具装备的人机工程

17、学的研究。 4 、信息显示的人机工程学问题，特别是计算机终端显示中信息显示的人机工程学问题，特别是计算机终端显示中 人的因素研究。人的因素研究。 5 、计算机设计与人机工程学研究。计算机设计与人机工程学研究。 6 、工作成效的测量与评定。工作成效的测量与评定。 7 、机器人设计的智能模拟等。机器人设计的智能模拟等。 8、人、人机机环境系统中心理学的研究。环境系统中心理学的研究。 （二）人机工程学研究的方法：（二）人机工程学研究的方法： 测量人体各部分静态和动态数据；测量人体各部分静态和动态数据； 调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征； 对

18、时间和动作的分析研究；对时间和动作的分析研究； 测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种 生理指标的动态变化；生理指标的动态变化； 观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题；观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题； 分析差错和意外事故的原因；分析差错和意外事故的原因； 进行模型实验或用计算机进行模拟实验；进行模型实验或用计算机进行模拟实验； 运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系，运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系， 以便从中得出正确的结论或发展有关理论。以便从中得出正确的结论或发展有关理论。 目前常用的研究方法有：目前常用的研究方法有： 研究方法研究方法 观察法观察法 实测法实测法 实验法实验法 计算机数值仿法计算机数值仿法 调查研究法调查研究法 分析法分析法 三、人机工程学学科体系三、人机工程学学科体系 人机工程学人机工程学 人体科学人体科学 技术科学技术科学 环境科学环境科学 生理学生理学 心理学心理学 劳动卫生学劳动卫生学 人体测量学人体测量学 人体力学人体力学 环境卫生学