第七章劳动负荷

第七章劳动负荷第一页，共七十五页，编辑于2023年，星期四本章学习目的认识体力劳动和脑力劳动工作负荷和效率的重要性了解体力劳动强度过高，脑力劳动过重，工作压力过大，疲劳及枯燥给人带来的危害了解体力负荷，脑力负荷，工作压力，疲劳，枯燥产生的机理和原因掌握体力劳动强度，脑力负荷，工作压力，疲劳，枯燥的测量方法能够运用降低劳动强度，工作压力，疲劳，枯燥的方法第二页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.1体力劳动强度与体力劳动效率体力劳动对人的影响体力劳动强度等级的划分体力劳动效率体力劳动的安排与应用静负荷第三页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.1.1体力劳动及对人的影响生理伤害心理的影响效率的影响第四页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.1.2体力劳动强度等级的划分

劳动强度是指作业者在作业过程中体力消耗及紧张程度，也即劳动量（肌肉能量和神经能量）的支出和劳动时间的比率。劳动强度是用来计量单位时间劳动消耗的一个指标。劳动强度不同，单位时间人体所消耗的能量也不同。通常是单位时间内劳动量消耗越多，劳动强度越大。第五页，共七十五页，编辑于2023年，星期四国内关于劳动强度的划分劳动强度级别对应劳动劳动强度指数Ⅰ轻劳动≤15Ⅱ中劳动~20Ⅲ重劳动~25Ⅳ极重劳动>25第六页，共七十五页，编辑于2023年，星期四劳动强度的计算表中劳动强度指数计算公式为：I＝3T＋7M式中：I：劳动强度指数；

T：净作业时间比率（%）；

M：8小时工作日能量代谢率（4.186×KJ/min·m2）；

3：实际劳动率系数；

7：能量代谢率系数。第七页，共七十五页，编辑于2023年，星期四日本能率协会对劳动强度的分级日本学者古尺于1936年提出了能量代谢率的概念，简称为RMR，其计算公式为：

RMR=劳动代谢量/基础代谢量

式中的劳动代谢量由劳动时的劳动消耗总量减去安静时能量消耗量获得；基础代谢量是人静止不动时的能量消耗，具体的定义和计算方法可参阅本书的第二章，其含义可理解为由于劳动使人的能量消耗相对于完全静止状态增加了多少倍。

日本能率协会按照相对代谢率（RMR）指标将劳动强度划分为5个等级，如表7-2所示。第八页，共七十五页，编辑于2023年，星期四按RMR对劳动强度的划分劳动强度分级RMR作业的特点工种举例极轻劳动0-1.0手指作业；精神作业；坐位姿势多变，立位时身体重心不移动；疲劳属于精神或姿势方面的疲劳；电话交换员电报员修理仪表制图轻劳动1.0-2.0手指作业为主以及上肢作业；以一定的速度可以长时间连续工作；局部产生疲劳；司机在桌上修理器具打字员中劳动2.0-4.0几乎立位，身体水平移动为主，速度相当普通步行；上肢作业用力；可持续几小时；油漆工、车工木工电焊工重劳动4.0-7.0全身作业为主，全身用力；全身疲劳，10~20分想休息；炼钢、炼铁工土建工极重劳动7.0以上短时间内全身强力快速作业；呼吸困难，2-5分就想休息；伐木工大锤工第九页，共七十五页，编辑于2023年，星期四国际劳动局劳动强度分级

劳动强度等级很轻轻中等重很重极重耗氧量/（l/min）~0.50.5~1.01.0~1.51.5~2.02.0~2.52.5~能量消耗/（Kj/min）~10.510.5~20.920.9~31.431.4~41.941.9~52.352.3~心率/（beats/min）75~100100~125125~150150~175175~直肠温度/ºC37.5~3838~38.538.5~3939~排汗率/（ml/h）200~400400~600600~800800~第十页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.1.3体力劳动效率

体力劳动种类效率百分比弯腰铲东西3拧螺丝5正常姿式铲东西6举重9转动手轮13用重锤15用背袱东西，不返回17上下梯子19扳动曲柄21上下楼梯23拉车24骑车25推车27平地行走27

5度的斜坡上行走30第十一页，共七十五页，编辑于2023年，星期四劳动效率的案例铁铲的效率锯的效率锄头的效率步行背东西的效率地面的光滑程度坡度第十二页，共七十五页，编辑于2023年，星期四图7-1使用五种不同锯齿的能量消耗第十三页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-5地面光滑与工作效率地面状态轨道好道坏道脏道移动距离850700400150第十四页，共七十五页，编辑于2023年，星期四图7-2两种不同锄头松土的能量消耗第十五页，共七十五页，编辑于2023年，星期四图7-3各种步行速度下的能量消耗第十六页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-6爬坡时的工作效率坡度42千焦可达到的高度90度的梯子11.5米70度的梯子14.4米30度的楼梯13.2米25度的斜坡13.1米10度的斜坡15.5米第十七页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.1.4体力劳动的安排与应用腰伤与搬运搬运东西包含很大的静负荷，可以归类于重体力劳动。这类劳动的主要问题不是工作负荷对肌肉的影响，而是脊椎间脊椎盘的负荷及其损伤，进而增加腰伤的可能性。英、美、德等国发布的大量统计资料表明，搬运是引发工伤事故的重要原因，搬运会导致腰伤、脊椎病，甚至导致提前退休。第十八页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-7在各种姿式下腰椎的压力

姿式或活动压力(N)站直860慢走920向侧面弯腰20度1140向前弯腰30度1470向前弯腰30度，负重20KG2400直立，负重20KG1220负重20KG，弯膝，直腰2100负重20KG，直膝，弯腰3270第十九页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-8青年男子搬运的最大允许重量状态离身体的距离(相对于手臂长)1/41/23/44/4站立时正面双手正面单手侧面单手350250150100300220140100270200130100坐着时正面双手正面单手侧面单手27017012011035022014011033021014090第二十页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-9不同年龄，性别的人的允许搬运重量(牛顿)男人妇女50岁以下偶尔经常50岁以上偶尔经常50岁以下偶尔经常50岁以上偶尔经常双手，物体挨着身体，高度适中300210240140180130140100单手，物体挨着身体20014012080120807050第二十一页，共七十五页，编辑于2023年，星期四钢铁行业的重体力劳动

Hettinger等人在德国钢铁行业进行了很有趣的研究。他们研究了380个工人在工作时的最大心跳的分布图，发现最频繁的心跳是130-140次/分钟(平均值是132.6次/分钟)，最快的心跳是180次/分钟。他们还比较了德国钢铁工业552个工人的能耗与他们的心跳。作为工作极限，能量消耗的标准低于工作脉搏的标准，这个差别被认为是由于静负荷和热环境造成的。大约三分之一的地方工作脉搏超过40次/分钟的极限。第二十二页，共七十五页，编辑于2023年，星期四农业中的重体力劳动第二十三页，共七十五页，编辑于2023年，星期四纺织女工的重体力劳动每班的纱绽数量工作脉搏疲劳和疼痛工人老方法新方法老方法新方法老方法新方法NE7309593642118AG72091228412227GE7328402926719JA7329603331331SI85296026322630第二十四页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.1.5静负荷肌肉的负荷可以分为两种形式。一种是动态的(节奏性的)负荷，简称为动负荷。一种是静止不动的负荷，简称为静负荷。在静负荷状态下，肌肉没有伸展，而是保持在一个较高的紧张状态，力要保持相当的时间。在静负荷中，血管被肌肉组织内部压力所压迫，所以血液不再流入肌肉。在静负荷状态下，肌肉从血液中得不到足够的糖和氧，不得不依赖于自己的贮存，而且更为不利的是废物不能被排出。这些废物积累起来，形成我们所感觉到的肌肉疲劳和酸疼。第二十五页，共七十五页，编辑于2023年，星期四静负荷的产生

使用很大的力持续10秒钟以上；使用中等程度的力持续1分钟以上；轻度的力（人的最大力的三分之一左右）持续4分钟以上。几乎所有的工厂，所有的职业都有静负荷的因素。下面是最常见的例子：

（1）向前或向侧面弯腰的工作；

（2）用手握住东西不动；

（3）把手向前水平地伸出；

（4）一只脚踩踏板时把身体的重量都放在另一条腿上；

（5）在一个地方站着不动很长一段时间；

（6）推或拉很重的物体；

（7）把头向前或向侧面弯得很厉害；

(8)把肩膀抬起很长一段时间。一般说来，姿式不自然是一种最常见的静负荷。第二十六页，共七十五页，编辑于2023年，星期四静负荷的影响

第二十七页，共七十五页，编辑于2023年，星期四图7-6

三种携带书包静负荷的能量消耗第二十八页，共七十五页，编辑于2023年，星期四

工作姿式

可能影响的部位站在一个地方小腿，大腿，静脉血管坐着没有背靠背部的肌肉座椅太高膝盖，小腿，脚部座椅太低肩膀，脖子站着或坐着时躯干前倾腰椎附近，脊椎手臂向前或向侧面伸出肩膀，手臂，肩关节过度地向前或向后低头脖子，脊椎功能的下降手不自然地抓起东西手臂，可能引起肌肉腱的发炎表7-11静负荷与肌骨疼痛第二十九页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.2脑力负荷脑力负荷的定义脑力负荷的影响脑力负荷的测量方法第三十页，共七十五页，编辑于2023年，星期四脑力负荷的定义mentalworkload心理负荷、精神负荷、脑负荷，或脑力负担脑力负荷:反映工作时人的信息处理系统被使用程度。第三十一页，共七十五页，编辑于2023年，星期四脑力负荷的影响对业绩的影响对人的心理和生理的影响第三十二页，共七十五页，编辑于2023年，星期四图7-7人的业绩与脑力负荷业绩脑力负荷数据限制区域资源限制区域AB第三十三页，共七十五页，编辑于2023年，星期四脑力负荷的测量方法主观测量法主任务测量法辅助任务测量法生理测量法第三十四页，共七十五页，编辑于2023年，星期四主观测量法主观测量法是要求操作人员判断并报道某一项工作强加在他们身上的脑力负荷。通常要给出一些定义和规则以指导操作人员的评估。Cooper-Harper主观评价法SWAT(SubjectiveWorkloadAssessmentTechnique，主观负荷评价技术)NASA-TLX技术第三十五页，共七十五页，编辑于2023年，星期四

飞机的特性对驾驶员的要求评价等级优良，人们所希望的脑力负荷不是在驾驶中应考虑的问题1很好，有可以忽略的缺点脑力负荷不是在驾驶中应考虑的问题2不错，只有轻度的不足为了驾驶飞机需要驾驶员作少量的努力3小的，但令人不愉快的不足需要驾驶员一定的努力4中度的，客观的不足为了达到要求需要相当的努力5非常明显的但可忍受的不足为了达到合格的驾驶需要非常大的努力6严重的缺陷要达到合格的驾驶需要驾驶员最大的努力，飞机是否可控不是问题7严重的缺陷为了控制飞机就需要相当大的努力8严重的缺陷为了控制飞机需要非常大的努力9严重的缺陷如不改进，飞机在驾驶时就可能失去控制10表7-12Cooper-Harper飞机性能评价表第三十六页，共七十五页，编辑于2023年，星期四

因素级别定义时间负荷1经常有空闲时间，工作中的各项活动没有或很少有发生冲突或相互干扰的情况。2有时有空闲时间，工作中的各项活动经常发生冲突或相互干扰。3几乎没有空闲时间，工作中的各项活动经常发生冲突或冲突不断。努力程度1几乎不需要感觉得到的努力或集中注意力。工作中的活动是自动的，不需要什么注意力。2需要一定的感觉得到的努力或集中注意力。由于不确定性，不可预见性或对工作任务不熟悉，使得工作中的活动有些复杂，需要一定的注意力。3需要十分努力和聚精会神，工作内容十分复杂，并要求完全集中注意力。压力负荷1没有含糊不清、危险、困惑等不良因素存在，工作很容易适应。2由于含糊不清、危险、困惑使人产生中等程度的压力。为了使业绩保持在可接受的水平需要相当程度的精力。3由于含糊不清、危险、困惑等产生的压力非常大。需要极高的自我控制能力和坚定性。表7-13SWAT中脑力负荷因素的定义第三十七页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-14NASA-TLX中的脑力负荷因素脑力负荷的影响因素各个因素的定义脑力需求需要多少脑力或知觉方面的活动（即思考、决策、计算、记忆、寻找）？这项工作是简单还是复杂，容易还是要求很高，明确还是容易忘记？体力需求需要多少体力类型的活动（拉、推、转身、控制活动等）？这项工作是容易还是需要很高，是快还是慢，悠闲还是费力？短暂需求由于工作的速度使你感到多大的时间压力？工作任务中的速度是快还是慢，是悠闲还是紧张的？业绩你认为完成这项任务是多么成功？你对自己业绩的满意程度如何？努力程度在完成这项任务时，你（在脑力和体力上）做出了多大努力？困惑程度在工作时，你感到是没有保障还是有保障，很泄气还是劲头很足，恼火还是满意，有压力还是放松？第三十八页，共七十五页，编辑于2023年，星期四主任务测量法主任务测量法是通过测量操作人员在工作时的业绩指标来判断这项工作给操作人员带来的脑力负荷单指标测量法多指标测量法“数据限制”区域ＶＳ“资源限制”区域第三十九页，共七十五页，编辑于2023年，星期四辅助任务测量法当应用辅助任务测量法时，操作人员被要求同时做两件工作。操作人员把主要精力放在一件任务上，这一任务被称为主任务。当他有多余的能力时，他应该尽量做另一项任务，这一项任务则被称为辅助任务。辅助任务的水平是操作者在做主任务时剩余能力的一个反映指数。在大多数应用中，这种方法被用来测量假定的多余能力或主任务尚未用到的能力。第四十页，共七十五页，编辑于2023年，星期四可采用的辅助任务选择反应时间追踪监视记忆脑力计算复述简单反应时间估计第四十一页，共七十五页，编辑于2023年，星期四生理测量法生理测量法是通过人在做某一项脑力类型的工作时某一个或某一些生理指标的变化来判断脑力负荷的大小。许多不同的生理指标，如心跳，呼吸，瞳仁，EMG，EEG等被推荐用来测量脑力负荷。当前，这些指标中的两项，即心跳变化率和脑电图中的P300被认为是最可能有用的指标。第四十二页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.3工作压力工作压力的概念工作压力的影响工作压力的来源工作压力的测量改善工作压力的方法第四十三页，共七十五页，编辑于2023年，星期四工作压力的概念工作压力是一种情感状态，产生于需求水平和个人处理需求的能力之间的矛盾，是一种主观现象。当个人意识到自己无法处理工作要求时，就会产生压力。工作压力是指强迫人努力工作以避免出现危险状态的外界因素。第四十四页，共七十五页，编辑于2023年，星期四工作压力的影响对生理的影响对心理的影响对行为的影响第四十五页，共七十五页，编辑于2023年，星期四工作压力的来源工作本身个人因素组织因素环境因素第四十六页，共七十五页，编辑于2023年，星期四工作压力的测量生理测量法生物测量法心理测量法第四十七页，共七十五页，编辑于2023年，星期四改善工作压力的方法工作的再设计改善人际关系正确对待自己第四十八页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.4疲劳疲劳的产生疲劳的分类疲劳产生的原因疲劳的测量方法减轻疲劳的途径第四十九页，共七十五页，编辑于2023年，星期四疲劳的产生疲劳是人在经过较长时间的劳动之后，人的某一个或某些器官及至整个机体力量产生的一种自然衰竭状态。第五十页，共七十五页，编辑于2023年，星期四疲劳产生的机理疲劳物质累积论能源物质耗竭论中枢神经系统变化论机体内环境稳定性失调论生化变化机理局部血液阻断机理心理饱和现象第五十一页，共七十五页，编辑于2023年，星期四疲劳的特征局部性意志力减弱可恢复性必然性第五十二页，共七十五页，编辑于2023年，星期四疲劳的分类体力疲劳精神疲劳局部疲劳全身性疲劳第五十三页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-15疲劳部位与职业的关系部位职业、作业及环境头部写作、谈话、讲课、听课等用脑程度强的工作；环境充斥CO，CO2，换气不良眼部监视作业，计算机作业，显微镜作业，透视，校正，焊接；在低照度条件下作业颈部上下观察作业耳部听诊作业，铆接等噪音大的作业肩部搬运，肩及上肢作业腕部手连续动作的作业：钳工、打字、手工研磨等手工作业肘部小臂连续性的作业胸部吹气以及支承性作业腹部摩托车、三轮车驾驶，腹部牵扯引及推挡作业腰部反复前屈、举重向上的作业臀部坐位不适、坐位时间长背部前屈及蹲下作业手指部打字、包装、写字、敲击、剪纸等长时间用手指的作业膝部蹲下过久的作业大腿部蹲下及重体力劳动下腿部站立作业及下肢劳动手掌部锤工、石工等用力握紧的作业足部站立作业，步行作业第五十四页，共七十五页，编辑于2023年，星期四疲劳产生的原因工作条件因素作业者本身第五十五页，共七十五页，编辑于2023年，星期四工作条件因素劳动制度和生产组织不合理。如作业时间过久、劳动强度过大、作业速度过快、工作体位欠佳等。机器设备和各种工具条件欠佳，设计不良。如控制器、显示器不适合于人的心理及生理要求等。不良的工作环境。如照明欠佳，噪音太强，振动、高温、高湿以及空气污染等。第五十六页，共七十五页，编辑于2023年，星期四作业者本身劳动效果不佳。在相当长时期内没有取得满意的成果，会引发心理疲劳。劳动内容单调。作业动作单一、乏味，不能引起作业者兴趣。如流水线上分工过细的专门操作、显示器的监视工作等。劳动环境缺少安全感。技术方面的安全防护设施和职业的稳定性，以及不适的督导和过分暗示，都会造成心理压力与精神负担。劳动技能不熟练。当工作任务的繁杂程度超过劳动者能力水平很大时，由于负担重，压力大，也会产生心理疲劳。劳动者本人的思维方式及行为方式导致的精神状态欠佳。人际关系不好，上下级关系紧张，以及家庭生活的不顺，都会引起心理疲劳。第五十七页，共七十五页，编辑于2023年，星期四疲劳的测量方法生理心理测量法问卷调查法第五十八页，共七十五页，编辑于2023年，星期四生理心理测量法膝腱反射机能测定法触二点辨别阈值测定法皮肤电流反应测定法反应时间测定法闪光融合值测定法(CFF)肌电图法（EMG）第五十九页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-16疲劳测定方法测定内容测定法呼吸机能呼吸数、呼吸量、呼吸速度、呼吸变化曲线、呼气中O2和CO2浓度、能量代谢等循环机能心率数、心电图、血压等感觉机能触二点辨别阈值、平衡机能、视力、听力、皮肤感等神经机能反应时间、闪光融合值、皮肤电反射、色名呼唤、脑电图、眼球运动、注意力检查运动机能握力、背力、肌电图、膝腱反射阈值等生化检测血液成分、尿量及成分、发汗量、体温等综合性机能自觉疲劳症状、身体动摇度、手指震颤度、体重等其他单位时间工作量、作业频度与强度、作业周期、作业宽裕、动作轨迹、姿势、错误率、废品率、态度、表情、休息效果、问卷调查等第六十页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-17闪光融合值评价标准作业种类日间变化率(%)周间变化率(%)理想值允许值理想值允许值体力劳动-10-20-3-13脑体结合-7-13-3-13脑力劳动-5-10-3-13第六十一页，共七十五页，编辑于2023年，星期四问卷调查法目前除了可以利用生理、心理等测定法测量疲劳外，有时为了简单、方便和快捷，还可以通过对作业者本人的主观感受即自觉症状的调查统计来判断作业疲劳程度。第六十二页，共七十五页，编辑于2023年，星期四表7-18疲劳自觉症状调查表姓名：年龄：记录年月日作业内容：种类身体症状（A）精神症状（B）神经感觉症状（C）1头重头脑不清眼睛疲倦2头痛思想不集中眼睛发干、发滞3全身不适不爱说话动作不灵活、失误4打哈欠焦躁站立不稳5腿软精神涣散味觉变化6身体某处不适对事物冷淡眩晕7出冷汗常忘事眼皮或肌肉发抖8口干易出错耳鸣、听力下降9呼吸困难对事不放心手脚打颤10肩痛困倦动作不准确第六十三页，共七十五页，编辑于2023年，星期四减轻疲劳的途径合理设计作业的用力方法合理安排作业休息制度改进生产组织与劳动制度改善工作条件和工作环境转移和消除心理疲劳提高身体素质第六十四页，共七十五页，编辑于2023年，星期四7.5枯燥枯燥概述枯燥产生的原因枯燥工作引起的后果克服枯燥的方法第六十五页，共七十五页，编辑于2023年，星期四枯燥概述单调的环境是缺乏激励的环境。个人对单调的反应称为枯燥。科学家们认为枯燥感是一种复杂的心理状态。它是由于外界的刺激因素太少而使人的中枢神经系统的活动性降低，进而使人产生疲倦、冷漠懒散、警觉性下降等行为特征。第六十六页，共七十五页，编辑于2023年，星期四枯燥产生的原因生理原因性格原因工作原因外部原因第六十七页，共七十五页，编辑于2023年，星期四生理原因人体的许多感觉器官都有这样的功能:在时间延续很久，刺激信号不变的情况下，神经系统内输向接收器官的信号会减弱，这样就可以保护中枢神经系统，使之不受到周围神经器官的过度负荷。这是人的生理系统的适应性，感觉脉冲为了机体