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1、考试题型：一、简答题（每小题5分，共40分）二、计算题（每小题15分，共30分）三、论述题（每小题15分，共30分）人因工程学 (HUMAN FACTORS) 总复习题一、人因工程学概述(1) 人因工程学的定义和研究目的人因工程学就是按照人的特性设计和改进人机环境系统的科学。研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究人的工作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。美国的人因工程学命名多采用人因工程学。人因工程学研究目的是：研究人机环境三者之间关系的学科。特别突出系统设计中以人为主体的设计原则。人因工程学在实现工业工程的效率、质量、成本、安全和健康方面
2、起到重要作用。(2) 人因工程学发展经历了哪几个阶段人因工程的发展过程基本经历以下几个阶段：1)萌芽阶段：19世纪，主要是泰勒等人创立的科学管理时期，主要以提高生产效率、人员选拔培训作为主要研究内容，人机关系中，主要是强调人适应机器。2)初始阶段(一战与二战期间)：这一期间主要围绕如何提高效率。研究的内容包括人的疲劳研究，人员培训，选拔研究，心理学的研究等。对组织影响生产力的因素进行分析，研究。3)成长阶段(二战60年代)：研究人机界面如何有效匹配，对人机系统的研究由人适应机器到机器设备如何适应人。4)发展阶段(20世纪70年代至今)：人因工程研究三大趋向：研究领域不断扩大，向人机环境系统优化
3、方向发展；应用范围越来越广；在高技术领域的特殊作用。(3) 人因工程学的研究内容研究人的生理和心理特征；研究人一机一环境系统整体设计；研究人机界面设计；研究工作场所设计和改善；研究工作环境及其改善；研究作业方法及其改善；研究系统的安全和可靠性；研究组织与管理的效率。(4) 人因工程学有哪些研究方法调查法：包括访谈法、考察法和问卷法。观测法：研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象，来认识研究对象的方法。实验法：在人力控制条件下系统改变一定变量因素，以引起研究对象相应变化来做出因果推论和变化预测的一种方法。感觉评价法；是运用人的主观感受对系统特性进行评价的一种方法。心理测验法：以心理学中个
4、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进行比较，用以分析被试心理素质的一种方法。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间的关系，从而描述系统本质的一种方法。(5) 绘图说明人机系统简化模型。人机系统是由相互作用、相互联系的人和机器两个系统构成、且能完成特定目标的一个整个系统。二、人体测量(6) 产品尺寸设计可分为哪三种类型及准则，设计适用于90%华北男性使用的产品，如何确定身高范围？（本题12分）I型产品尺寸设计(又称“双限值设计”)，按可调准则。(3分)设计优先采用可调式结构。给使用者依其需要调整的控制权。要适合100%的尺寸，常有技术的困难且成本太高。一
5、般调整的范围也以5th -95th 百分位数为准。如高度可调的办公椅、驾驶座、工作台、控制器、安全带等。型产品尺寸设计(又称“单限值设计”)，按最大最小准则。(3分)设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。例如门框高度的设计可考虑单侧百分比95%来设计。按照这一方案，95%过门的人进门时没有问题，只有5%较高的人进门时需要低头。一般设计中最常用的百分比是95%，也常用较高的标准99%。用大值：如门高、座位宽；逃生孔、维修孔道；安全带的长度、强度（施力）等。用小值：如：操作人与操控钮、操控杆的距离及施力；容器的宽度；公共设施的高度等。型产品尺寸设计(又称“平均尺寸
6、设计”)，按平均准则。(2分) 设备用品的尺寸不适合前两项原则设计，且有其它充分的理由时，可采用平均值作为设计的依据。超级市场的柜台高度、公共设施尺寸，若以平均尺寸设计，虽不能事和所有的人，但亦不致引起严重的不便与困难。须做取舍。M=1693mm，标准差S=56.6mm。要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=1.645，(1分)百分比对应的变换系数k5%1.64595%1.645解：由表查知华北男性身高平均值(2分)即第5百分位数为：P=1693-（56.6*1.645）=1600mm第95百分位数为：P=1693+（56.6*1.645）
7、=1786mm结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸将适应用于90%华北男性。(1分)(7) 在依据人体尺寸进行设计时，为什么要引进“尺寸修正量”？尺寸修正量由哪几部分构成？试设计中国火车卧铺的净空高度(8) 为什么要进行功能修正量和心理修正量的确定?怎样确定?试设计适用于中国人使用的车船卧铺上下铺净空高度（14分） GBT l29851991，尺寸修正量构成：功能修正量、心理修正量。(1分)功能修正量：为保证实现产品功能，对作为产品设计依据的人体尺寸所作的尺寸修正量。包括三部分：穿着修正量、姿势修正量、操作修正量。(1分)穿着修正量：穿鞋修正量、着衣着裤修正量。(1分)穿鞋修正量：立
8、姿身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高等。男子：+25mm，女子：+20mm。(1分)着衣着裤修正量：坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等6mm；肩宽、臀宽等+13mm；胸厚+18mm；臀膝距+20mm。(1分)姿势修正量：人们正常工作、生活时，全身采取自然放松的姿势所引起的人体尺寸变化。立姿身高、眼高、肩高、肘高等，-l0mm；坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等，-44mm。(1分)操作修正量：上肢前展操作等的修正。确定各种操纵器在工作空间中的布置位置或柜类的阁板时，以上肢前展长为依据，即后背到中指指尖的距离，在按按钮时，-12mm；在推滑板推钮、扳拨扳钮开关时-25mm；在取卡片、票证时，-20mm
9、。(1分)心理修正量：为了消除空间压抑感、恐惧感，或为了美观等心理因素而加的尺寸修正量。心理修正量确定原则：心理修正量应根据实际需要和条件许可两个因素来研究确定。(1分)产品最小功能尺寸=相应百分位数的人体尺寸+功能修正量(1分)产品最佳功能尺寸=相应百分位数的人体尺寸+功能修正量+心理修正量=产品最小功能尺寸+心理修正量(1分)车船卧铺上下铺净空高度属于一般用途设计。根据人体数据运用准则应选用中国男子坐姿高第99百分位数为基本参数M，查表，M979mm。衣裤厚度(功能)修正量取25mm，人头顶无压迫感最小高度(心理修正量)为115mm，则卧铺上下铺最小净间距和最佳净间距分别为：(2分)Xmi
10、n= Mf979十251004mm(1分)Xopm= Mfp979十25十115=1119mm(1分)(9) 试确定适合中国男人使用的固定座椅座面高度座椅座面高度属于一般用途设计。根据人体数据运用准则，座椅座面高度应取第5百分位的“小腿加足高”人体数据为基本设计数据，以防大腿下面承受压力引起疲劳和不舒适。查表M38.3cm，功能修正主要应考虑两方面：一是鞋跟高的修正量，一般为2.53.8cm，取2.5cm；另一方面是着装(裤厚)修正量，一般为0.3cm。即f2.5十0.32.8cm。座椅座面高度的设计不需考虑心理修正量，即p=0。 因此，固定座椅座面高度的合理值应为 Xopm= Mfp38.3
11、十2.8十0=41.141.0 cm(10) 试分析坐姿作业空间设计内容，需考虑哪些人体尺寸？（1）工作面设计。要考虑人的水平作业范围，垂直作业范围，立体作业范围。工作面高度设计。该设计与人的上臂长、坐姿肘关节高度有关。（2）座椅及活动余隙设计。座椅设计主要包括椅子高度、深度、椅面宽度及扶手等。其中，椅子高度是主要尺寸。主要依据人的坐姿臀高、宽度。（3）容膝空间设计。坐姿大腿厚；小腿高与桌面下表面高度之间要有空间。（4）脚作业空间。小腿长；腿弯曲角度。(11) 人体测量的方法类型：静态的（人体结构上的尺寸）/动态的（人体功能上的尺寸）静态的结构的人体尺寸：人体在固定位置所测的尺寸、包括骨架尺寸
12、及轮廓尺寸。(1)直接量测传统设备：马丁式人体测量仪。半自动设备：三度空间坐标量测，数字卡尺，数字卷尺等。(2)间接量测传统设备：照相机、摄影设备。半自动设备：数字化摄影设备、影像处理系统。动态的功能的人体尺寸活动角度：人体在某一活动时所测的尺寸、活动角度，会受身体其它部位的牵制，也会受衣着、装备的影响。对工作的操作、空间设计很有价值。被测者姿势：立姿、坐姿。(1)直接量测传统设备：柔软度测量器、重力角度计、电阻式角度计。半自动设备：电子式角度计。(2)间接量测传统设备：照相机摄影系统。半自动设备：数字化动作分析仪、影像处理系统。三、人体劳动特性(12) 简要说明视野？视野是指当头部和眼球固定
13、不动时，眼睛注视正前方所能看见的空间范围，常用角度来表示。(1分)正常人的视野大致相同，可以分为三个部分。最中间的部分，即在眼睛焦点的1度之内，人的眼睛看这个区域内的东西可看得特别清淅，被称为内视野区或最佳视力区。(1分)从1度到40度被称为中部视野区，在这一区域东西开始变得模糊起来，但人的眼睛可以发觉这一区域的运动目标和过高的对比度。(1分)外视野区指中视野区以外直到眼睛受到头部遮掩的地区，这对应于40-70度。(1分)人眼对外视野内的物体很不敏感。(1分)(13) 举例说明什么是注意广度和注意的分配注意的广度也叫注意的范围。指在同一时间内能清楚地把握对象的数量。(1分)在 1/10 秒的时
14、间内，成人注意的平均广度：(2分，下面内容只需要答对2个)黑色圆点 89个；外文字母 46个；几何图形 34个；汉字 34个。注意分配是指人在同一时候能把注意分配到一个以上的对象上，即所谓一心二用或一心多用。(1分)例如，学生上课时要一边听讲，一边做笔记，打字员要一边击键，一边要看材料。(1分)(14) 举例说明视觉适应及改善方法？适应是人的感受器官的特性之一，当明暗环境改变时，视觉器官顺应环境的变化，经过一定的时间，便可辨认物体。(1分)明适应 人由暗处进入明处，最初不能辨认物体，感到很刺眼，经过约1分钟左右，视锥细胞恢复了功能，便能看清物体。(1分)暗适应 人由明处进入暗处，最初感觉什么也
15、看不见，但经过一定的时间后，逐渐看到黑暗中的物体的轮廓，约25到30分钟后，便充分达到适应的程。(2分)频繁的明暗适应会增加眼睛的疲劳，使视力迅速下降，故工作场所的照明力求均匀稳定。为了加速暗适应，采用红光照明，如潜水艇和飞机座舱中。(1分)(15) 举例说明“组块”的概念及其应用。短期记忆的容量也是非常有限的。1955年，美国著名心理学家米勒写了一篇著名的文章，在文中，他提出人的短期记忆的容量大约是72个元素。(2分)米勒提出用“组块”来标志短时记忆的单位，一个组块指一个熟悉的单元，如词，物体名称等。(1分)18511921183919371935组块为1851，1921，1839，1937，1935(1分)EARTVCIAFBTGMGEUSA组块为EAR-TV-CIA-FBT-GM-GEUSA(1分)(16) 什么是反应时，简单反应时和选择反应时一般将外界刺激出现到操作者根据刺激信息完成反应之间的时间间隔称为反应时。反应时又称反应潜伏期，反应不能
