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1、人因工程学：研究人在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 机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休息时怎样统一考虑工作效率、人的健 康、安全和舒适等问题的学科。简言之，人因工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人 机一环境系统的科学。人因工程学科的特点1、产品是为顾客服务的，设计时应始终把用 户放在首位，并考虑生产者和相关者2、必须意识到个体在能力和限制上的差异，并且充分 考虑到这些差异对各种设计可能造成的影响。3、强调设计过程中经验数据和评价的重要性。 依靠科学方法和使用客观数据去检验假设，推出人类行为方式的基础数据。4、用系统观点 考虑问题，意识到事物、过程、
2、环境和人都不是独立存在的。人因工程学的任务：使机器的设计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。人因工程在很大程度上是一门实验科学，其主要任务是把与人的能力和行为有关 的信息及研究结果应用于产品、设施、程序和周围环境的设计中去。这些知识主要来源于实 验和观察。人因工程学的研究方法1描述性研究，根据某些重要属性，来描述某一母群体（事 物、现象或人员）的特征。虽然学问不大，但其所提供的数据为许多设计决策的基础。另外 在解决方案尚未探索与建议之前往往需先进行描述研究，藉以衡量问题的轻重和范围。主要
3、重视的是各群体的平均数，标准差和百分位数。2试验性研究试验性研究的目的是为了检测 某些变量对于人的行为的影响。所探究的变量和所测量的行为之选择，通常根据实务情境所 遭遇的设计问题，主要重视的是否对行为产生影响，以及其影响的方向。3评价研究与试 验研究类似之处-其目的仍在于衡量某”事物”之效应，只不过评价研究是为了评价一个系 统或产品，所以较具整体性及综合性。与描述研究类似之处-要求记录系统或产品使用者的 绩效与行为。评价研究往往包括成本效益分析，且需在具有代表性的使用条件下进行，通常 需要在现场进行实地研究。人与外界直接发生联系的三个子系统:感觉系统，神经系统,运动系 统感觉系统也称感官系统，
4、是人体接受外界刺激产生感觉的机构。感觉系统又分为视、听、 触、动、味、嗅等系统。暗适应：人从明亮环境突然变化到黑暗环境时，视觉逐步适应于黑 暗环境的过程.暗适应一般经历46min可基本适应，完全适应大约需经过3050min。明 适应:当人从暗环境进入明环境时，人眼出现暂时看不清视物的现象，称为明适应。明适应 中人眼出现暂时看不清是人眼的感受性下降引起的，大约30s可基本适应，经过60s可达到 完全适应。明适应比暗适应能力强的多。由于视觉的明暗适应性，因此要求工作地照度要均 匀，避免阴影，否则，眼睛需要频繁调节，增加眼睛的疲劳感在设计中，视角是确定设计 对象尺寸大小的依据视力为眼睛分辨物体细部的
5、最大能力，即分辨两点间的最小距离视野 指头部和眼球不转动时，人眼所能观察的空间范围。视野以视角表示。白色的视野最大，黄、 蓝、红、绿色的视野依次渐小。人的正常视力范围比视野要小些，因为视力范围是要求能 迅速，清晰的看清目标的细节，所以只能是视野的一部分视力范围与目标距离有关:目标在 560mm处最为适宜，小于380mm时会发生目眩，大于760mm时，细节看不清。此外，观 察时头部转动角度，左右均不宜超过45，上下也不宜超过30。当视线转移时，约97% 的视觉是不真实的，所以要避免再转移视线时进行观察对比度可以分为亮度对比和颜色对比. 对比感度与照度高低、对象物大小和观察距离等因素有关。照明很差
6、，亮度对比不明显，可 能引起虚假的视觉现象，对于判断重要信息产生不良影响工作对象和背景的颜色对比，对 于分辨清晰度的效果十分重要。据实验证明，下列颜色对比较好：蓝一一白；黑黄； 绿白；黑白；绿红；红黄；红白；橙黑黑绛；橙白。 视错觉是指观察注意对象所得到的印象与实际注意对象之间出现差异的现象。视错觉由人的 生理心理特征决定。研究错觉，可以消除错觉在设计中的不利影响，有时也可以利用错觉为 设计服务。视觉运动规律1人眼的水平运动比垂直运动快。2视线习惯：从左到右、从上到 下看、顺时针方向看。3眼睛沿上下方向运动比按水平方向运动容易疲劳。4对水平方向的 尺寸和比例的估计比垂直方向的尺寸和比例的估计要
7、准确的多。5.对直线轮廓比曲线轮廓更 易接受。掩蔽效应指由于干扰声的存在，致使声信号清晰度阈限升高的现象。声压级的引入，使人的听力从听阈到痛阈的范围变为0120dB。30-8OdB的声环境就是环 境噪音的舒适环境。掩蔽效应指由于干扰声的存在，致使声信号清晰度阈限升高的现象。产能的三种途径：1磷酸原供能系统（ATPCP供能系统）：特点：ATP-CP系列提供 能量的速度极快，不需氧参与，但由于磷酸肌酸（CP）在人体内的贮量有限，产生ATP的 数量很少，产生的能量只能供肌肉进行大强度作业时维持68秒钟，因此在要求能量释放速 度很快的情况下，肌细胞中的ATP由这种方式产生的。2.乳酸供能系统特点：糖酵
8、解供能 系统在3060秒时糖酵解速度最大，糖酵解供能系统所产生的能量可供肌肉收缩13分左 右的时间。乳酸能系统供能也是无氧供能。乳酸是一种致疲劳性物质，这种供能的过程不可 能持续较长时间。酸逐渐扩散到血液后，一部分排出体外，一部分在肝、肾脏内又合成糖原。 在食物营养充足、合理的条件下，经过休息，可以较快的合成为糖原。（3）有氧氧化系统。 有氧氧化供能系统是指糖或脂肪在氧的参与下分解为二氧化碳和水，同时产生能量，使ADP 再合成ATP后向肌肉或其他细胞提供活动能量。（人体活动能量最大的和最主要的产能源） 特点：提供能量速度中，持续时间长，需氧参与，产生ATP的数量几乎不受限制，适于中 等强度作业
9、的供能。能量代谢按机体所处的状态分为三种:维持生命所必须的基础代谢量（是 人在绝对安静下（平卧状态）维持生命所必须消耗的能量。）、安静时维持某自然姿势时的安静 代谢量（安静代谢量是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗的能量。）和作业时 的活动代谢量（人体进行作业或运动时所消耗的总能量，叫能量代谢量。）一般，人体的最 佳工作负荷是指在正常情境中，人体工作8h不产生过度疲劳的最大工作负荷值。最大工作 负荷值通常以能量消耗界限、心率界限以及最大摄氧量的百分数表示。国外一般认为，能 量消耗20.93kJ/min、心率（110115）次/min、吸氧量为最大摄氧量的33%左右时的工作负 荷为最佳负
10、荷。人体测量是指对人类身体各方面特征数据的度量,特别是人体的尺寸和特征， 包括人体高度、人体重量、人体各部分长度、厚度、比例及活动范围等，以及这些数据在设 计中的应用。研究对象：个体和群体人体测量的重要性：设计的前提人体测量基准面： 矢状面；正中矢状面：将人体分为左右对称；冠状面：将人体分为前后两部分；水平面：将 人体分为上下两部分；眼耳平面人体测量数据的种类：静态人体尺寸-人体构造上的尺寸（包括人在静止的站着或坐着状态下测量的尺寸）动态人体尺寸-人体功能上的尺寸（包括 人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸）静态测量在身体保持固定（静态）位 置时进行，包括骨骼尺寸（关节之间，如肘部和
11、腕部）或轮廓尺寸（如头围）。静态人体测 量可采取不同的姿势，主要有立姿、坐姿、跪姿和卧姿等几种。静态测量数据是动态测量的 基础，是设计人机系统不可缺少的参数。动态人体测量通常是对手、上肢、下肢、脚所及的 范围以及各关节能达到的距离和能转动的角度进行测量。活动空间人在完成任务时需要某些 身体部位运动，这就要求有足够的空间，即活动空间。伸展域人在站立并保持脚的站立面不 变时，手臂的活动空间用舒适伸展域来表示。影响人体测量数据的因素：民族因素、性 别、年龄因素、职业因素、地区因素百分位数百分位表示具有某一人体尺寸和小于该 尺寸的人占统计对象总人数的百分比。最常用的是以第5%、第50%、第95%三种百
12、分位数 来表示。人体百分位的选用方法对供大多数人使用的设计，一般应考虑让90%, 95%或 99%的人产品设计中选择人体尺寸百分位数的一般原则是：1、一般产品，大、小百分位数 通常选P95和P5,或酌情选择P90和P10。2、对于涉及到人的健康、安全的产品，大、小 百分位数通常选P99和P1，或酌情选择P95和P5。3、对于成年男女通用的产品，大百分 位数选用男性的P90、P95、P99；小百分位数选用女性的P1、P5、P10；而III型产品 尺寸设计则选用男、女第50百分位数人体尺寸的平均值（男P50+女P50 ）/2。确定尺 寸数据修正量1、功能修正量，在设计中考虑有关人体尺寸时，首先应在
13、人体尺寸上增加适当的穿着修正量；其次应考虑由于姿势不同引起的变化量；另外，还要考虑实现产品 各种操作功能所需的修正量。所有这些修正量的总和为功能修正量。2、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增加的尺寸修正量称为心理修正量。心理 修正量应该根据实际需要和条件许可两个因素来分析确定。方法：设置场景，记录被试者的 主观评价，综合统计分析后得出数据人体测量数据的使用原则：极端设计原则可调 范围原则、平均设计原则记忆的三个阶段：瞬时记忆：外界刺激信息在感觉通道内迅速被登 记并保持一瞬间的过程，保持时间一般为2s以内，信息容量较大。短时记忆：信息呈现 后，保持时间在约lmin以
14、内的记忆。长时记忆：是记忆发展的高级阶段，它是保持时间lmin 以上乃至数月、数年，甚至终身不忘的记忆，容量很大短时记忆的特点：信息保持时间很短； 记忆容量小；对中断的高度敏感；短时记忆中的信息可被意识动作记忆最易于保持长久，其 次是形象材料和有意义的材料。治疗遗忘最好的方式是复习。操作运动类型：定位运动； 重复运动；连续运动；逐次运动；静态调整运动反应时间：简称反应时，是指自刺激呈现 到做出反应之间的时间间隔。根据刺激呈现的多少，反应时可分为简单反应时和选择反应时 两种。影响反应时的因素主要有：感觉通道的种类；效应器官的特点；刺激的强度和刺激 的性质；刺激的清晰度；刺激出现时间的不确定性；训
15、练程度；反应的复杂性；个体身心状 态，如动机、气质、灵活性等定位运动的速度：定位运动时间随目标距离的增加而增加， 随目标宽度的增加而缩短。盲目定位运动的准确度：盲目定位运动的准确度以人的正前方为 最高；右方稍高于左方；同一方位下方高于上方。连续运动的准确度：在垂直面和水平面内， 手臂的前后运动的准确度明显低于垂直面内上下运动和水平面内左右运动的准确度。操作运 动速度越慢，准确度越高。但当速度慢到一定程度后，再以降低速度来提高准确度已无太大 意义。因此，曲线的拐点处（图中点A）,速度-准确度综合绩效最佳，即在该点处不仅速度 较快，而且错误较少。该点也因此被称为最佳工作点。在实际工作中，操作者一般
16、愿将工作 点选在最佳工作点靠右侧的某一位置。根据引起注意和维持注意有无目的以及是否需要付 出意志努力，注意一般可分为无意注意、有意注意和有意后注意。由于无意注意是自然而 然引起的，维持这种注意并不需要付出意志的努力，所以不至于产生身心疲劳；有意注意需 要付出意志的努力，长时间的坚持，又会引起疲劳，所以在生活、学习、工作过程中，通常 需要两种注意交替进行。当有意注意转化为无意注意时，这种注意仍是自觉的和有目的的， 只是不需要付出更多的意志努力。大脑意识水平等级划分：依次为等级一注意状态一生理 状态一工作能力一可靠度0级；无意识，甚至丧失；无注意；睡眠，发呆；无工作能力；可 靠度01级；常态一下，意识模糊；不注意；疲劳、困倦、单调、醉酒；低下，易出事故； 0.9以下2级；正常意识的松弛阶段；无意注意；休息、安静时；可进行熟练性的、重复性 的或常规性的操作；0.990.99993级；正常意识的清醒阶段；有意注意；精力充沛，积极 活动状态；有随机处理能力，有准确决策能
