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1、马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:人因工程人因工程第一章第一章 概概 论论 1马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:目目 录录n第一节第一节 人因工程人因工程的命名及定的命名及定义 n第二节第二节 人因工程人因工程的起源与的起源与发展展n第三节第三节 人因工程的研究任务和范围人因工程的研究任务和范围 n第四节第四节 人因工程人因工程的研究内容与方法的研究内容与方法 n第五节第五节 人因工程人因工程体系及其体系及其应用用领域域 2马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:第一节第一节 人因工程的命名及定义人因工程的命名及定义人因工程以秉承如下的理念为其特征:人因工程
2、以秉承如下的理念为其特征:n1.物品、机器的制造旨在为人类所运用,因此在设计物品、机器的制造旨在为人类所运用,因此在设计时必须总是把使用者考虑在内。时必须总是把使用者考虑在内。n2.承认人类在能力和限制方面有个别差异现象,并且承认人类在能力和限制方面有个别差异现象,并且重视其在设计上的涵义。重视其在设计上的涵义。n3.确信对象、程序等的设计会影响人们的工作和生活。确信对象、程序等的设计会影响人们的工作和生活。n4.强调实证数据和评鉴在设计过程中的重要性。强调实证数据和评鉴在设计过程中的重要性。n5.依据科学方法和客观数据以检验假设,并建立关于依据科学方法和客观数据以检验假设,并建立关于人类行为
3、的基本数据。人类行为的基本数据。n6.信守系统导向(信守系统导向(system orientation)的观念,)的观念,体现物品、程序、环境和人员在系统中相互依存。体现物品、程序、环境和人员在系统中相互依存。3马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:第一节第一节 人因工程的命名及定义人因工程的命名及定义n人因工程的命名人因工程的命名 n人因工程的定人因工程的定义 4马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人因工程的命名一、人因工程的命名 n美美国国称称为“Human Human Engineering”(Engineering”(人人类工工程程学学) )或或“Human
4、Human Factors Factors Engineering”(Engineering”(人人的的因因素工程学素工程学) ); n西欧国家多称西欧国家多称为“Ergonomics”(Ergonomics”(工效学工效学) ); n日本称日本称为人人间工学。工学。 5马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人因工程的命名一、人因工程的命名 n目目前前该学学科科在在国国内内的的名名称称尚尚未未统一一,常常见的的名名称称还有有:人人机机环境境系系统工工程程、人人体体工工程程学学、人人类类工工效效学学、人人机机工工程程学学、工工程程心心理理学学、宜宜人人学学、人人因因工工程程等等。不
5、不同的名称,其研究重点略有差同的名称,其研究重点略有差别。 6马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、人因工程的定二、人因工程的定义 人因工程的特征:人因工程的特征:n1.人因工程的焦点人因工程的焦点-聚焦于人类与他们在生聚焦于人类与他们在生活与工作中所涉及的产品、设备、程序和环活与工作中所涉及的产品、设备、程序和环境的交互作用上。境的交互作用上。n2.人因工程的目标人因工程的目标-第一个目标是提高人们第一个目标是提高人们活动和工作的效果及效率,第二个目标是改活动和工作的效果及效率,第二个目标是改善和提高人类的生活水平与生命价值。善和提高人类的生活水平与生命价值。n3.人因工程的研
6、讨途径人因工程的研讨途径-有系统地将人员的有系统地将人员的能力、限度、特征、行为与动机等有关信息能力、限度、特征、行为与动机等有关信息应用在人们所用的物品及使用时的环境之设应用在人们所用的物品及使用时的环境之设计。计。7马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、人因工程的定二、人因工程的定义 美美CCC C伍德伍德(Charles C(Charles CWood)Wood):n设备设计必必须适适合合人人的的各各方方面面因因素素,以以便便在在操操作作上上付付出出最最小小的的代代价价而而求求得得最最高高效率。效率。 8马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、人因工程的定二、人
7、因工程的定义 美美WWB B伍德森伍德森(W(WB BWoodson)Woodson):n人人因因工工程程研研究究的的是是人人与与机机器器相相互互关关系系的的合合理理方方案案,亦亦即即对人人的的知知觉显示示、操操作作控控制制、人人机机系系统的的设计及及其其布布置置和和作作业系系统的的组合合等等进行行有有效效的的研研究究,其其目目的的在在于于获得得最最高高的的效效率及作率及作业时感到安全和舒适。感到安全和舒适。 9马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、人因工程的定二、人因工程的定义 美美A.A.查帕尼斯帕尼斯(A(AChapanisChapanis) ):n“人人因因工工程程是是在
8、在机机械械设计中中,考考虑如如何何使使人人获得得操操作作简便便而而又又准准确确的的一一门学学科科”。 10马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、人因工程的定二、人因工程的定义 International International Ergonomics Ergonomics Association Association ( (国国际人人类工效学学会,工效学学会,简称称IEA):IEA):n人人因因工工程程是是研研究究人人在在某某种种工工作作环境境中中的的解解剖剖学学、生生理理学学和和心心理理学学等等方方面面的的各各种种因因素素;研研究究人人和和机机器器及及环境境的的相相互互作作
9、用用;研研究究在在工工作作中中、家家庭庭生生活活中中和和休休假假时怎怎样统一一考考虑工工作作效率、人的健康、安全和舒适等效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。的学科。 11马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、人因工程的定二、人因工程的定义 中国企业管理百科全书中国企业管理百科全书:u“研研究究人人和和机机器器、环环境境的的相相互互作作用用及及其其合合理理结结合合,使使设设计计的的机机器器和和环环境境系系统统适适合合人人的的生生理理、心心理理等等特特点点,达达到到在在生生产产中中提提高高效效率率、安全、健康和舒适的目的。安全、健康和舒适的目的。”12马如宏马如宏 盐城工学院盐城
10、工学院 Email:二、人因工程的定二、人因工程的定义 纠正对人因工程学的认识误区纠正对人因工程学的认识误区:n1.人因工程不是检核表和指引之运用。人因工程不是检核表和指引之运用。n2.人因工程不是以设计者本身作为设计人因工程不是以设计者本身作为设计物品时的模特儿。物品时的模特儿。n3.人因工程不只是普通常识。人因工程不只是普通常识。13马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、人因工程的定二、人因工程的定义 尽管各国学者对人因工程所下的定义不尽管各国学者对人因工程所下的定义不同,但在下述两个方面却是一致的:同,但在下述两个方面却是一致的:n(1)人因工程的研究对象是人与广义)人因工
11、程的研究对象是人与广义环境的相互关系(包括生理的、心理的)环境的相互关系(包括生理的、心理的)。n(2)人因工程的研究目的是如何达到)人因工程的研究目的是如何达到安全、健康和舒适及工作效率的最优化。安全、健康和舒适及工作效率的最优化。14马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:第二节第二节 人因工程人因工程的起源与的起源与发展展 人因工程的产生与发展人因工程的产生与发展 世界主要国家人因工程的发展概况世界主要国家人因工程的发展概况 15马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人因工程的一、人因工程的产生与生与发展展(1)(1)n早期历史早期历史 n人因工程学开始于人因工程学
12、开始于19世纪晚期和世纪晚期和20世纪初,世纪初,nFrankLillian Gilbreth,外科手术过程的外科手术过程的研究研究n第二次世界大战第二次世界大战 ,人们开始重新考虑使设人们开始重新考虑使设备满足人员需求的问题。备满足人员需求的问题。 16马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:吉尔布雷斯吉尔布雷斯n吉尔布雷吉尔布雷斯斯(Frank B Cilbreth,l8681924) 是一名工程师,其夫人是心理学家,他们的是一名工程师,其夫人是心理学家,他们的主要贡献是创造了与时间研究密切相关的主要贡献是创造了与时间研究密切相关的“动作研究动作研究”(Motion Study)、
13、)、就是对人在从就是对人在从事生产作业中的动作进行分解确定基本的动事生产作业中的动作进行分解确定基本的动作要素作要素(称为称为“动素动素”),然后科学分析,建,然后科学分析,建立起省工、省时、效率最高和最满意的操作立起省工、省时、效率最高和最满意的操作顺序。例如,当时按照他的方法培训的砌砖顺序。例如,当时按照他的方法培训的砌砖工人平均作业效率由每小时工人平均作业效率由每小时120块提高到块提高到350块块 。这是著名的。这是著名的“砌砖实验砌砖实验”。17马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:n19451960年:人因工程职业的出现年:人因工程职业的出现 n19451945年,美国成
14、立工程心理实验室年,美国成立工程心理实验室 n1949年,英国成立工效学研究协会,年,英国成立工效学研究协会,n第一部人因工程学著作应用实验心理学:第一部人因工程学著作应用实验心理学:工程设计中的人因工程设计中的人因 Chapanis。n1957年年,美美国国人人因因工工程程学学协协会会,工工效效学学杂志杂志n1959年,世界工效学组织。年,世界工效学组织。一、人因工程的一、人因工程的产生与生与发展展(2)(2)18马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:n19601980年是人因工程学迅速发展年是人因工程学迅速发展和壮大的时期。和壮大的时期。n6060年代,在复杂的军事工业应用上(美
15、)。年代,在复杂的军事工业应用上(美)。n人因工程学成为航天工业的一个重要部分。人因工程学成为航天工业的一个重要部分。n人因工程学在工作地和产品设计方面的重人因工程学在工作地和产品设计方面的重要性和它所作出的贡献,迅速得到了工业要性和它所作出的贡献,迅速得到了工业界的共识。界的共识。一、人因工程的一、人因工程的产生与生与发展展(3)(3)19马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:n1980198019901990年:计算机、灾难和诉讼时期年:计算机、灾难和诉讼时期 。n计算机技术向人因工程学提出了新的挑战。计算机技术向人因工程学提出了新的挑战。 n2020世纪世纪8080年代,也是一
16、个充满不幸的、大规模的年代,也是一个充满不幸的、大规模的技术灾难的技术灾难的1010年。年。 l19791979年,美国三里岛核电站事故。年,美国三里岛核电站事故。l19841984年,印度有毒化学物质泄漏,造成将近年,印度有毒化学物质泄漏,造成将近40004000人死亡。人死亡。l19861986年,前苏联切尔诺贝利核电站事故,年,前苏联切尔诺贝利核电站事故,300300余人死亡。余人死亡。 l19891989年,得克萨斯州大爆炸,年,得克萨斯州大爆炸,2323人死亡,美国商业保险公人死亡,美国商业保险公司赔款达到了司赔款达到了1.51.5亿美元。亿美元。 一、人因工程的一、人因工程的产生与
17、生与发展展(4)(4)20马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:n19901990年以后年以后 n人因工程学越来越多地应用于计算机和信息技术人因工程学越来越多地应用于计算机和信息技术(计算机界面、人机交互、互联网等)及空间技(计算机界面、人机交互、互联网等)及空间技术的应用之中。术的应用之中。 n医药设施的设计和老年人使用的产品及设施的设医药设施的设计和老年人使用的产品及设施的设计也是人因工程学的重要方面。计也是人因工程学的重要方面。n希希望望将将来来人人因因工工程程专专家家的的工工作作能能被被人人们们所所承承认认,比比如如像像满满意意度度、幸幸福福感感、尊尊严严等等,远远远远超超出
18、出了了对对生产率、安全性等一些无形范畴的讨论。生产率、安全性等一些无形范畴的讨论。 一、人因工程的一、人因工程的产生与生与发展展(5)(5)21马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、世界主要国家人因工程的二、世界主要国家人因工程的发展概况展概况 英国英国欧洲研究人因工程最早的国家欧洲研究人因工程最早的国家n1949年就成立了人因工程研究会。年就成立了人因工程研究会。n1957年发行了会刊年发行了会刊Ergonomics。n目前人因工程已被广泛地应用到国民经济的目前人因工程已被广泛地应用到国民经济的各个部门。各个部门。n1978年年,Wilkinson-轮班工作和时区转变对人体轮班
19、工作和时区转变对人体的影响;的影响;n1980年年,Haslegrave-英国汽车司机的人体测量资英国汽车司机的人体测量资料;料;Mcleod,Poulton,DuRoss和和Lewis-船舶船舶运动对于手的控制工作影响的报告。运动对于手的控制工作影响的报告。22马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、世界主要国家人因工程的二、世界主要国家人因工程的发展概况展概况 美国美国是人因工程研究最发达的国家是人因工程研究最发达的国家n1957年成立人因工程组织年成立人因工程组织 “人素学会人素学会” (Human Factors Society),美国是世界上发行),美国是世界上发行人因工
20、程书刊最多的国家。人因工程书刊最多的国家。n美国的人因工程研究机构大部分设在各大学。哈佛大美国的人因工程研究机构大部分设在各大学。哈佛大学、麻省理工学院、俄亥俄州立大学等;另一部分设学、麻省理工学院、俄亥俄州立大学等;另一部分设在海、陆、空军事部门,主要服务对象是国防工业。在海、陆、空军事部门,主要服务对象是国防工业。n美国的人因工程的研究,主要是以人机系统为主。所美国的人因工程的研究,主要是以人机系统为主。所以美国把这门学科命名为以美国把这门学科命名为“人类工程学人类工程学”(Human Engineering)23马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、世界主要国家人因工程的二
21、、世界主要国家人因工程的发展概况展概况 前苏联和东欧前苏联和东欧:n侧重于工程心理学方面的研究,他们认为,侧重于工程心理学方面的研究,他们认为,工程心理学是人因工程的主要基础学科之一,工程心理学是人因工程的主要基础学科之一,人因工程是工程技术学科的联系纽带。人因工程是工程技术学科的联系纽带。n研究劳动条件适宜化问题;研究劳动条件适宜化问题;“人一机人一机环境环境”系统的最优化问题;自动控制系统的设计、系统的最优化问题;自动控制系统的设计、制造和维修的人因工程问题;信息显示手段制造和维修的人因工程问题;信息显示手段的人因工程问题;产品的人因工程标准问题的人因工程问题;产品的人因工程标准问题以及为
22、低能人设计工作场地和劳动条件的问以及为低能人设计工作场地和劳动条件的问题等。题等。24马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、世界主要国家人因工程的二、世界主要国家人因工程的发展概况展概况 日本日本-“人间工学人间工学”,起步于起步于20世纪世纪 60年代,年代,n从系统论的角度看人,把人看作系统的一部分去研究,从系统论的角度看人,把人看作系统的一部分去研究,如体内平衡(如体内平衡(Homeostasis);); n力图研究出一套技术手段来提高人本身的能力。诸如力图研究出一套技术手段来提高人本身的能力。诸如防止注意水平与意识水平降低的对策;预测人的工作防止注意水平与意识水平降低的对
23、策;预测人的工作成效的对策;防止人的错误的对策;充实人的自信的成效的对策;防止人的错误的对策;充实人的自信的对策;防止人的疏忽大意的对策;提高人的思维能力对策;防止人的疏忽大意的对策;提高人的思维能力的对策;用机器人代替人的对策等。的对策;用机器人代替人的对策等。25马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、世界主要国家人因工程的二、世界主要国家人因工程的发展概况展概况 中国中国人因工程研究起步从人因工程研究起步从20世纪世纪50年代年代n陈立在机械业(南口)和纺织业(南通)进行关于工陈立在机械业(南口)和纺织业(南通)进行关于工作环境等方面的研究;作环境等方面的研究;n1966年后
24、,在机械制造、炼钢工业、纺织工业进行年后,在机械制造、炼钢工业、纺织工业进行了改进操作方法、技工培训、防止事故等研究;了改进操作方法、技工培训、防止事故等研究;n20世纪世纪70年代后期,正式使用人因工程名称进行了年代后期,正式使用人因工程名称进行了有关方面的研究;有关方面的研究;n1980年机械工业系统成立了工效学会;年机械工业系统成立了工效学会;n1981年,对仪表显示器的照度、对比度、色饱和度年,对仪表显示器的照度、对比度、色饱和度对检察速度的影响的研究;对不同车速下,司机对交对检察速度的影响的研究;对不同车速下,司机对交通标的辨认距离进行实验研究。通标的辨认距离进行实验研究。26马如宏
25、马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:第三第三节 人因工程的研究任人因工程的研究任务和范和范围 人因工程的研究任人因工程的研究任务 人因工程的研究范人因工程的研究范围 27马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人因工程的研究任一、人因工程的研究任务 人人因因工工程程的的研研究究任任务务是是: :把把人人机机环境境综合合体体进行行系系统的的分分析析研研究究,用用人人类创造造的的科科学学技技术为这一一综合合体体建建立立合合理理且且又又可可行行的的实用用方方案案,使使人人获得得舒舒适适、安安全全、健健康康的的环境境,力力图提提高高人人本本身身的的能力,从而达到提高工效的目的。能力,
26、从而达到提高工效的目的。 28马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、人因工程的研究范二、人因工程的研究范围 研究各种研究各种产品所品所应遵循的人因工程遵循的人因工程标准准; 研究人和机器的合理分工及其相适研究人和机器的合理分工及其相适应的的问题; 研究人在各种操作研究人在各种操作环境中的工作成效境中的工作成效问题;研研究究人人对环境境机机制制的的生生理理心心理理反反应,为人人创造舒适、安全、健康的作造舒适、安全、健康的作业(生活)(生活)环境境; 研究人机环境系统的组织原则。研究人机环境系统的组织原则。 29马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:第四节第四节 人因工程人
27、因工程的研究内容与方法的研究内容与方法 学科的研究内容学科的研究内容 学科的研究方法学科的研究方法 30马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、学科的研究内容一、学科的研究内容 人体特性的研究人体特性的研究 人机系人机系统的的总体体设计 工作工作场所和信息所和信息传递装置的装置的设计环境控制与安全保境控制与安全保护设计 31马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、学科的研究内容一、学科的研究内容 国外国外人因工程人因工程研究的方向研究的方向归纳如下:如下: 工工作作负荷荷研研究究,包包括括体体力力活活动、智智力力活活动、工作工作紧张等因素引起的生理等因素引起的生理负荷和
28、心理荷和心理负荷;荷; 工工作作环境境研研究究,包包括括高高空空、深深水水、地地下下、加加速速、高高温温、低低温温和和辐射射等等异异常常工工作作环境境条条件件下下的的生生理理效效应,以以及及一一般般工工作作与与生生活活环境境中中振振动、噪噪音音、空空气气、照照明明等等因因素素的的人人因因工工程程研究;研究; 32马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、学科的研究内容一、学科的研究内容 国外国外人因工程人因工程研究的方向研究的方向归纳如下:如下: 工作工作场地、工作空地、工作空间、工具装、工具装备的的人因工程人因工程研究;研究; 信信息息显示示的的人人因因工工程程问题,特特别是是计算
29、算机机终端端显示示中中人的因素研究;人的因素研究; 计算机算机设计与使用的与使用的人因工程人因工程研究;研究; 安全管理的安全管理的人因工程人因工程研究;研究; 工作成效的工作成效的测量与量与评定;定; 机器人机器人设计的智能模的智能模拟等。等。 33马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、学科的研究方法二、学科的研究方法 测量法测量法 个体或小组测试法个体或小组测试法 抽样测试法抽样测试法 询问法询问法 实验法法 观察法观察法 系统分析评价法系统分析评价法 34马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:第五节第五节 人因工程人因工程体系及其体系及其应用用领域域 学科的体系学
30、科的体系 学科的学科的应用用 35马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email: 一、学科的体系一、学科的体系 人因人因工程工程管理科学社会学劳动科学生理学心理学工作研究劳动医学环境医学医学人体测量 人体解剖动作分析时间研究信息科学认知工效工程技术人机系统系统工程生物学生物力学36马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、学科的二、学科的应用用领域领域工工农业生生产生生态学学 工工业卫生生 职业病学病学 系系统工程工程 37马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、学科的二、学科的应用用领域领域 安全防安全防护生物医学工程生物医学工程 运运动医学医学 宇航医学宇航医学 现
31、代企代企业管理管理 38马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:人因工程相关人因工程相关标准准n01GB/T 1251.1-1989 工作场所的险情信号工作场所的险情信号 险情听觉信号险情听觉信号02GB/1251.2-1996 人类工效学人类工效学 险情视觉信号险情视觉信号 一般要求一般要求 设计和检验设计和检验03GB/1251.3-1996 人类工效学人类工效学 险情和非险情险情和非险情 声光信号声光信号体系体系04GB/3869-1997 体力劳动强度分级体力劳动强度分级05GB/T 12330-1990 体力搬运重量限值体力搬运重量限值06GB/T 12454-1990 视觉
32、环境评价方法视觉环境评价方法07GB/T 12985-1991 在产品设计中应用人体尺寸百分位在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则数的通则08GB/T 13379-1992 视觉工效学原则视觉工效学原则 室内工作系统照明室内工作系统照明09GB/T 13547-1992 工作空间人体尺寸工作空间人体尺寸10GB/T 14774-1993 工作座椅一般人类工效学要求工作座椅一般人类工效学要求11GB/T 14775-1993 操纵器一般人类工效学要求操纵器一般人类工效学要求12GB/T 14776-1993 人类工效学工作岗位尺寸人类工效学工作岗位尺寸 设计原则设计原则及其数值及其数值39马如
33、宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:13GB/T 14777-1993 几何定向及运动方向几何定向及运动方向14GB/T 15241.2-1999 与心理负荷相关的工效与心理负荷相关的工效学原则学原则 第第 2 部分:设计原则部分:设计原则15GB/T 16251-1996 工作系统设计的人类工效工作系统设计的人类工效学原则学原则16GB/T 17161-1997 机床机床 控制装置的操作方向控制装置的操作方向17GB/T 17244-1998 热环境热环境 根据根据 WBGT 指数指数(湿球黑球温度)对作业人员热负荷的评价(湿球黑球温度)对作业人员热负荷的评价18GB/T 18153
34、-2000 机械安全机械安全 可接触表面温度可接触表面温度 确定热表面温度限值的工效学数据确定热表面温度限值的工效学数据19JB/T 5062-1991 信息显示装置信息显示装置 人机工程一般人机工程一般要求要求20GB/T 13441-92人体全身振动环境的测量规范人体全身振动环境的测量规范21GB/T 13442-92人体全身振动暴露的舒适性降人体全身振动暴露的舒适性降低界限和评价准则低界限和评价准则22GB/18568-2001加工中心加工中心 安全防护技术条件安全防护技术条件 人因工程相关人因工程相关标准准40马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:作业(作业(P15)n1、2、3、4、541马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:42