人体功效培训教材

1、人因工程學人因工程學Prepared by: Jason.Chen主 要 内 容1.人因工程概念與發展史人因工程概念與發展史2.人機系統概念人機系統概念3.人因工程学的研究内容人因工程学的研究内容4.人因工程学的应用领域人因工程学的应用领域5.人因工程学的研究方法人因工程学的研究方法6.人因工程学的改善步骤人因工程学的改善步骤7.人因工程的人因工程的应用案例应用案例人因工程概念與發展史人因工程概念與發展史 人因工程学(Human Factors Engineering)是研究人一机一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。 一、命名l欧洲：Ergonomics 人类

2、工程学或工效学。l美国：Human Factors ; Human Factors Engineering人类因素学或人类因素工程学。l我国: 关于该学科的命名出现多种，如，人机工程学、人体工程学、工程心理学、人类工效学、人类工程学、人的因素等。近几年使用人因工程学和人类工效学命名的较多，本书旨在强调重视人的因素的作用，故使用人因工程学这一名称。人機系統概念l研究对象：人、机、环境的关系l目 的：人、机、环境之间的最佳匹配l定義：基于对人、机器、技术和相关环境的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特征，通过对于工具（用具）、机器（设施）、系统、任务和环境进行合理设计、以提高生

3、产（包括日常生活）活动的效率、安全性、健康性、舒适性和有效性的一门工程技术科学。人因工程的发展人因工程的发展人因工程的萌芽阶段人因工程的萌芽阶段人因工程的初始阶段人因工程的初始阶段 （一战至二战（一战至二战 ） 人因工程的成长阶段（二战至人因工程的成长阶段（二战至1960S） 人因工程的发展阶段（人因工程的发展阶段（1970至今）至今）人因工程学科的发展史 原始时期原始时期 原始的人机关系原始的人机关系人因工程学的研究内容研究内容研究内容人机系统人机系统总体设计总体设计人机界面人机界面设计设计工作场所设计工作场所设计和改善和改善系统系统的安全性和可靠性的安全性和可靠性人人的生理与心理特性的生理

4、与心理特性组织组织与管理的效率与管理的效率作业作业方法及其改善方法及其改善工作环境工作环境及其改善及其改善人因工程学的应用领域 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、仪器仪机床、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、家用电器、运动与健身器械、摩托车、自行车、售货机、取款机、检票表、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、文工具、电话、电传、

5、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、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、住工厂、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

6、作业业 作业条件、作业条件、 作业作业方法、方法、 作业量、作业量、作业姿势、工具作业姿势、工具选择与放置等选择与放置等 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、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，以及学习、训练、运动、康复等活动女工作业：高龄人与残疾人作业，以及学习、训练、运动、康复等活动环环境境照明、颜色、音照明、颜色、音响、噪声、微气响、噪声、微气候、空气污染等候、空气污染等工厂、车间、控

7、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、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、人与组织、 设设备、信息、技备、信息、技术、职能、模式等术、职能、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、决策行为模业务流程再造、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

8、化建设、管理信息系统、计算机集成制造系统式、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)(CIMS)、企业、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、CICI策划等策划等人因工程学的研究方法研究方法研究方法调查法调查法观测法观测法实验法实验法图示模型法图示模型法感觉评价法感觉评价法心理测量法心理测量法计算机仿真计算机仿真l （1）访谈法：是研究者通过询问交谈来收集有关资料的方法。 l （2）考察法：通过实地考察，发现现

9、实的人一机一环境系统中存在的问题，为进一步开展分析、实验和模拟提供背景资料。 l （3）问卷法：是研究者根据研究目的编制一系列问题和项目，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。人因工程学的研究方法主要主要研究方法研究方法（一）调查研究（一）调查研究法：法： 调查法调查法是获取有关研究对象资料的一种基本方法。它具体包是获取有关研究对象资料的一种基本方法。它具体包括访谈法、考察法和问卷法。括访谈法、考察法和问卷法。 10人因工程学的研究方法主要主要研究方法研究方法（二）观测二）观测法：法： 观测观测法是研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现法是研究者通过观察、测定和记录自

10、然情境下发生的现象来认识研究对象的一种方法。这种方法是在不影响事件的情况下进行象来认识研究对象的一种方法。这种方法是在不影响事件的情况下进行的，观测者不介入研究对象的活动中，因此能避免对研究对象的影响，的，观测者不介入研究对象的活动中，因此能避免对研究对象的影响，可以保证研究的自然性和真实性可以保证研究的自然性和真实性。 例如例如：观测作业的时间消耗，流水线生产节奏是否合理，工作：观测作业的时间消耗，流水线生产节奏是否合理，工作日的时间利用情况、动作分析等。现在观测单靠肉眼已不能满足研究需日的时间利用情况、动作分析等。现在观测单靠肉眼已不能满足研究需要，需要借助仪器设备，如计时器、录像机等。要

11、，需要借助仪器设备，如计时器、录像机等。 人因工程学的研究方法主要主要研究方法研究方法（三）实验三）实验法：法： 实验实验法是在人为控制的条件下，排除无关因素的影响，系统地法是在人为控制的条件下，排除无关因素的影响，系统地改变一定变量因素，以引起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预改变一定变量因素，以引起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。实验法分为两种，实验室实验和自然实验。测的一种研究方法。实验法分为两种，实验室实验和自然实验。 实验室实验是借助专门的实验设备，在对实验条件严加控制的实验室实验是借助专门的实验设备，在对实验条件严加控制的情况下进行的。情况下进行的。 自

12、然实验自然实验也对实验条件进行适当控制，由于实验是在正常的情也对实验条件进行适当控制，由于实验是在正常的情境中进行，因此，实验结果比较符合实际。境中进行，因此，实验结果比较符合实际。 人因工程学的研究方法主要主要研究方法研究方法（四（四）心理测量法）心理测量法： 心理心理测量法（也叫感觉评价法）是运用人的主观感受对系统的测量法（也叫感觉评价法）是运用人的主观感受对系统的质量、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质量、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。感觉评价。 心理心理测量对象可分为两类，一类测量对象可分为两类，一类(A)是对产品或系统的特定

13、质量、是对产品或系统的特定质量、性质进行评价，如声压级、照明的照度及亮度、空气的干湿程度等评价；性质进行评价，如声压级、照明的照度及亮度、空气的干湿程度等评价；另一类另一类(B)是对产品或系统的整体进行综合评价，如舒适性、使用性、居是对产品或系统的整体进行综合评价，如舒适性、使用性、居住性、工作性等。住性、工作性等。 人因工程学的研究方法主要主要研究方法研究方法（五）心理测验法（五）心理测验法 ： 心理测验心理测验法是以心理学中个体差异理论为基础，对被试个体在某法是以心理学中个体差异理论为基础，对被试个体在某种心理测验中的成绩与常模作比较，用以分析被试心理素质的种心理测验中的成绩与常模作比较，

14、用以分析被试心理素质的种方法；种方法；这种方法广泛应用于人员素质测试、人员选拔和培训等方面。这种方法广泛应用于人员素质测试、人员选拔和培训等方面。 心理测验心理测验技测试方式分为团体测验和个体测验。前者可以同时由许技测试方式分为团体测验和个体测验。前者可以同时由许多人参加测验，比较节省时间和费用；后者则个别地进行，能获得更全多人参加测验，比较节省时间和费用；后者则个别地进行，能获得更全面和更具体的信息。心理测验按测试内容可分为能力测验、智力测验和面和更具体的信息。心理测验按测试内容可分为能力测验、智力测验和个性测验。个性测验。 人因工程学的研究方法主要主要研究方法研究方法（六）图示模型（六）图

15、示模型法法 ： 图示图示模型法是采用图形对系统进行描述，直观地反映各要素之模型法是采用图形对系统进行描述，直观地反映各要素之间的关系，从而揭示系统本质的一种方法。这种方法多用于机具、作业间的关系，从而揭示系统本质的一种方法。这种方法多用于机具、作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。 在在图示模型法中，应用较多的是三要素图示模型。这是一种静图示模型法中，应用较多的是三要素图示模型。这是一种静态图示模型，把人和机的功能都概括为三个基本要素。人的三要素是中态图示模型，把人和机的功能都概括为三个基本要素。人的三要素是中枢神经系统、感觉器

16、官和运动器官；机具的三要素是机器本体、显示器枢神经系统、感觉器官和运动器官；机具的三要素是机器本体、显示器和控制器。图和控制器。图1-1a为三要素图示模型形式；图为三要素图示模型形式；图1-1b为驾驶员为驾驶员汽车图示汽车图示模型模型(宫胁宫胁)示例。此外，动态图示模型有方框图和流程图等。示例。此外，动态图示模型有方框图和流程图等。 人因工程学的研究方法主要主要研究方法研究方法（六）图示模型（六）图示模型法法 ： 人因工程学的研究，除对学科的理论基础研究外，大量的研究还是对与人直接相关的机具、作业、环境和管理等进行设计和改进。虽然所设计和改进的内容不同，但都应用人一机一环境系统整体优化的处理程

17、序和方法。在实际研究中，很难做到一开始就达到理想的优化程度，一般都是对现有系统的问题进行调查分析，分阶段地进行消除这些缺点的研究改进过程。 人因工程学的改善步骤人人因工程学的研究步骤因工程学的研究步骤 （一）机具（一）机具的改善步骤的改善步骤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。该机具模型，反复

18、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。具体的设计和改进。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。出实现目的的手段，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。充分发挥各自的特长。3.3.模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭

19、示系统的本质。质。 （二）作业（二）作业的改善步骤的改善步骤 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.用作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、使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图示模用的机具和材料等。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。型。例如各种工序分析图就属于图示模型。 4. 4.对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析，对作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。业特性进行实验研究。 5.5.提出各种方案，并对这些方案进行作业研究和评