第二 次人能力因素

1、人的機(jī)能特性作業(yè)過程中人的因素1 感覺和知覺特征2 神經(jīng)系統(tǒng)3 人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)輸出4 人的心理現(xiàn)象2013-11-110人的機(jī)能特性1 感覺和知覺特征一、感覺、知覺的基本特性二、視覺特性三、聽覺特征四、其他感覺2013-11-111人的組成系統(tǒng)人的機(jī)能特性一、感覺、知覺的基本特性消化系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)內(nèi)分泌系統(tǒng)感覺系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)生殖系統(tǒng)人作為人機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，與外界發(fā)生聯(lián)系的主要是三個(gè)子系統(tǒng)：感覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2013-11-112人的機(jī)能特性中樞神經(jīng)系統(tǒng)人機(jī)感覺系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人機(jī)界面系統(tǒng)示意2013-11-11顯示系統(tǒng)機(jī)控制系統(tǒng)3人的機(jī)能特性感覺知覺2013

2、-11-11感覺是人腦對直接作用于感覺器官的事物個(gè)別屬性的反映。類型：視覺、聽覺、化學(xué)感覺（嗅覺和味覺）、皮膚感覺、本體感覺等。知覺是在人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映。4人的機(jī)能特性感覺和知覺的關(guān)系與區(qū)別:感覺和知覺都是客觀事物直接作用于感覺器官而在大腦中產(chǎn)生對所作用事物的反映。知覺是在感覺的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，感覺是知覺的組成部分；知覺與個(gè)人因素有關(guān)。感覺反映的是客觀事物的個(gè)別屬性，而知覺反映的是客觀事物的整體。在生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，人都是以知覺的形式直接反映事物，在心理學(xué)中就把感覺和知覺統(tǒng)稱為“感知覺”。2013-11-115感覺閾限差別感覺閾限適 應(yīng)人的機(jī)能特性1、感覺的

3、基本特性適宜刺激能引起感覺器官有效反應(yīng)的刺激。剛剛能引起感覺的最小刺激量(強(qiáng)度)為感覺閾下限；能產(chǎn)生正常感覺的最大刺激量稱為感覺閾上限。同類型的兩個(gè)刺激，剛能引起差別感覺的最小差別量。在同一刺激的持續(xù)作用下，人的感受性發(fā)生變化的過程。2013-11-116對 比人的機(jī)能特性相互作用在一定條件下各感覺器官對其適宜刺激的感受能力將受到其它刺激的干擾影響而降低，使感受性發(fā)生變化。同一感受器官接受兩種不同但屬同一類的刺激作用，使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。余 覺現(xiàn)象。2013-11-11刺激取消后，感覺可以存在一極短的時(shí)間的7人的機(jī)能特性繼時(shí)對比同時(shí)對吃糖后吃水果，感覺不甜無彩色對比比2013-11-11灰

4、色深灰色淺8人的機(jī)能特性2、知覺的基本特性、知覺的基本特性整體性把由多種屬性、許多部分組成的對象看作具有一定結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一的整體。2013-11-119人的機(jī)能特性理解性根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去理解當(dāng)前的感知對象。語言原形刺激物語言提示再現(xiàn)圖形語言提示再現(xiàn)圖形對理解的影響2013-11-11眼鏡啞鈴10恒常性人的機(jī)能特性選擇性在知覺時(shí)，將某些對象從某背景中優(yōu)先區(qū)分出來，并予以清晰反映。而其它對象則呈隱退模糊的知覺應(yīng)象?！棒斮e之壺”反轉(zhuǎn)圖形當(dāng)知覺的條件在一定范圍內(nèi)改變了的時(shí)候，知覺的對象仍然保持相對不變。2013-11-1111人的機(jī)能特性錯(cuò)覺在一定條件下對事物產(chǎn)生的不正確的知覺。恒常性的顛倒。2013

5、-11-11(a)(b)12人的機(jī)能特性錯(cuò)覺（聽覺、心態(tài)、視覺、運(yùn)動(dòng)、空間）對外界事物不正確的知覺對比錯(cuò)覺人的機(jī)能特性人的機(jī)能特性二、視覺特性1、視覺刺激全部光譜中的可見光，波長380780nm，占全部電磁光譜的1/70。2013-11-1116人的機(jī)能特性2、視覺機(jī)能視角：被看目標(biāo)物的兩端點(diǎn)光線投入眼球的交角()。=2arctg（D/2L）（分）臨界視角：眼睛能分辨被看目標(biāo)物最近兩點(diǎn)的D視角。視力：眼睛分辨物體細(xì)節(jié) L能力的一個(gè)生理尺度，用臨界視角的倒數(shù)表示，即：視力=1/臨界視角在工業(yè)設(shè)計(jì)中，視角是確定設(shè)計(jì)可視對象尺寸大小的依據(jù)。2013-11-1116人的機(jī)能特性視野：當(dāng)人的頭部和眼球不

6、動(dòng)時(shí)，人眼能覺察到的空間范圍，通常以角度表示。垂5025直眼睛最佳轉(zhuǎn)動(dòng)水平標(biāo)準(zhǔn)視線面內(nèi)的視野最大視野10站立時(shí)自然視線15坐姿自然視線302013-11-117017人的機(jī)能特性視距：人在操作系統(tǒng)中正常的觀察距離。色覺：人眼的辯色能力。色視野：不同的顏色對人眼的刺激不同，所以視野也不同。白色的視野最大，黃、藍(lán)、紅、綠色的視野依次漸小。垂直面的色13095 80 45 40 覺視野2013-11-1118人的機(jī)能特性視覺的適應(yīng)：視覺器官的感受性對光刺激變化的適應(yīng)性。暗適應(yīng)：人由明亮的環(huán)境轉(zhuǎn)入暗環(huán)境，視覺感受性逐步提高的過程稱為暗適應(yīng)。獲得80%的暗適應(yīng)約需25分鐘。明適應(yīng)：與暗適應(yīng)相反的過程。明

7、適應(yīng)在約1分多鐘即可完成。2013-11-1119人的機(jī)能特性圖3-8 明適應(yīng)與暗適應(yīng)人的機(jī)能特性表B1視網(wǎng)膜的視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞的不同性質(zhì)返回人的機(jī)能特性暗適應(yīng)和明適應(yīng)(視覺的適應(yīng))根據(jù)視覺的明暗適應(yīng)特征，要求在設(shè)計(jì)工作面照明時(shí)，需使其亮度均勻而且不產(chǎn)生陰影，否則，眼睛的頻繁明暗調(diào)節(jié)，不僅會(huì)增加眼睛的疲勞，而且會(huì)引起錯(cuò)誤操作。2013-11-1122人的機(jī)能特性3、視覺特性眼睛沿水平方向運(yùn)動(dòng)比沿垂直方向運(yùn)動(dòng)快且不易疲勞儀表外形設(shè)計(jì)為橫向長方形。視線變化習(xí)慣從左到右、從上到下、順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)儀表刻度沿此方向。眼睛對水平方向尺寸估計(jì)精度高于垂直方向誤讀率：水平儀表28%，垂直儀表35%。2013

8、-11-1123人的機(jī)能特性眼睛偏離視中心時(shí)，對不同象限的優(yōu)先序見右圖。通常以雙眼視野為設(shè)計(jì)依據(jù)。人眼對直線輪廓比曲線輪廓更易于接受。顏色對比與眼睛辨別能力有一定關(guān)系。最優(yōu)再次視中心次優(yōu)更次黑黑黑黑單色遠(yuǎn)距離易辨認(rèn)的順序2013-11-11兩色搭配易辨認(rèn)的順序24人的機(jī)能特性三、聽覺特征1、聽覺刺激聲源振動(dòng)的物體。振動(dòng)頻率：2020000Hz2、幾個(gè)計(jì)量聲音強(qiáng)弱的物理量：聲功率聲源在單位時(shí)間內(nèi)以聲波形式發(fā)射出的能量。瓦，W聲強(qiáng)單位時(shí)間內(nèi)，垂直于聲波傳播方向的單位面積上通過的聲能。瓦/平方米，W/m2聲壓由于聲波作用于物體而引起的壓強(qiáng)增加量。牛頓/平方米，帕，Pa2013-11-1125人的機(jī)能

9、特性空氣傳導(dǎo)人的機(jī)能特性骨傳導(dǎo)：聲波顱骨骨迷路內(nèi)耳淋巴液螺旋器聽神經(jīng)大腦皮層聽覺中樞28人的機(jī)能特性聲壓級(jí)聲壓p與基準(zhǔn)聲壓p0（210-5Pa）比值的對數(shù)的20倍。即LdB= 20 lg(p/p0) ，dB響度反映聲壓級(jí)和頻率兩者對人耳聽覺的綜合作用效果。（單位：方，phon）2013-11-11聲壓級(jí)，dB70phon頻率，HzISO 等 響 曲 線* 此為眾多曲線之一條。僅為示意人的機(jī)能特性聲音的主觀感覺（1）響度：人耳對聲音的主觀感覺量度（2）響度級(jí)：為了比較不同頻率聲音的響度，引出了等響曲線。人的機(jī)能特性等響曲線人的機(jī)能特性2、聽覺特性、聽覺特性接受信息無方向性;強(qiáng)度辨別閾限;頻率辨別

10、閾限。對頻率變化的感覺呈指數(shù)遞減。頻率越高，頻率的變化越不易辨別。方位辨別能力（高頻根據(jù)強(qiáng)度差，低頻根據(jù)時(shí)間差判斷）；距離知覺（根據(jù)聲強(qiáng)變化判斷）；掩蔽效應(yīng)由于干擾聲的存在，使聲信號(hào)清晰度閾限升高。2013-11-1131人的機(jī)能特性四、其他感覺1 膚覺觸覺：機(jī)械刺激引起。皮膚淺層觸覺感受器?？杀鎰e物體大小、形狀、硬度、光滑度、表面肌理等。溫度覺：冷覺、熱覺。由分布在皮膚不同部位的溫度感受器引起。對保持機(jī)體內(nèi)部溫度穩(wěn)定和維持正常生理過程非常重要。痛覺：膚覺感受器接受劇烈的物理、化學(xué)刺激而引起的感覺。2013-11-1132人的機(jī)能特性2 本體感覺人在進(jìn)行各種活動(dòng)的同時(shí)，能給出身體及四肢所在位置

11、的信息。平衡覺：人對自己頭部位置的各種變化及身體平衡狀態(tài)的感覺。影響平衡覺的因素：酒、年齡、恐懼、突然的運(yùn)動(dòng)、熱緊迫、不常有的姿勢等。2013-11-1133人的機(jī)能特性運(yùn)動(dòng)覺：人對自己身體各部位的位置及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種感覺。運(yùn)動(dòng)覺涉及人體的每一個(gè)動(dòng)作，是僅次于視、聽覺的感覺。人的各種操作技能的形成更有賴于運(yùn)動(dòng)覺信息的反饋調(diào)節(jié)2013-11-1134人的機(jī)能特性男性身體各部分的觸覺敏感性人的機(jī)能特性男性身體各部位刺激點(diǎn)定位的能力人的機(jī)能特性2 神經(jīng)系統(tǒng)一、神經(jīng)系統(tǒng)的功能二、神經(jīng)系統(tǒng)的組成三、人的信息處理2013-11-1137人的機(jī)能特性一、神經(jīng)系統(tǒng)的功能神經(jīng)系統(tǒng)：是機(jī)體的主導(dǎo)系統(tǒng)，將人體內(nèi)、

12、外環(huán)境的各種刺激轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)沖動(dòng)，通過反射調(diào)節(jié)各器官的活動(dòng)。神經(jīng)系統(tǒng)是人體最主要的機(jī)能調(diào)節(jié)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)是心理現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)2013-11-1138人的機(jī)能特性二、神經(jīng)系統(tǒng)的組成12對31對2013-11-1139神經(jīng)人的機(jī)能特性（一）神經(jīng)組織神經(jīng)元（神經(jīng)細(xì)胞）：感受刺激、傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)組 神經(jīng)膠質(zhì)（神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞）：對神經(jīng)織 元起支持、保護(hù)、分隔和營養(yǎng)作用。主要包括：星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞、Schwann細(xì)胞及室管膜細(xì)胞。人的機(jī)能特性1神經(jīng)元的一般結(jié)構(gòu)胞體 ：與一般細(xì)胞相似突起樹突軸突終末 突起的一部分，參與形成突觸和組成神經(jīng)末梢，分布于外周器官，感受來自體、內(nèi)外的刺激或支

13、配效應(yīng)器（如肌細(xì)胞、腺細(xì)胞等）的活動(dòng)。神經(jīng)末梢胞體樹突軸突突起髓鞘神經(jīng)纖維神經(jīng)元人的機(jī)能特性2、神經(jīng)元間的功能聯(lián)系及活動(dòng)突觸的結(jié)構(gòu)及傳遞人的機(jī)能特性1）突觸的結(jié)構(gòu)突觸的微細(xì)結(jié)構(gòu) 電鏡下：突觸前膜：前膜內(nèi)側(cè)有囊泡欄柵和突觸小泡，釋放化學(xué)遞質(zhì)突觸間隙：1050nm，有粘多糖和糖蛋白突觸后膜：特異性受體或化學(xué)門控式通道特點(diǎn)：一個(gè)神經(jīng)元可以通過突觸傳遞影響多個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)；同時(shí)，一個(gè)神經(jīng)元的胞體或樹突也可通過突觸接受多個(gè)神經(jīng)元傳來的信息。人的機(jī)能特性人的機(jī)能特性突觸的結(jié)構(gòu)人的機(jī)能特性三、人的信息處理人得到信息的途徑：2013-11-11信息直接的間接的如直接看到的周圍的人和物。即借助于各種視、聽、觸等

14、顯示裝置，如電視機(jī)、收音機(jī)、雷達(dá)等47人的機(jī)能特性3 人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)輸出一、 人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成二、人的運(yùn)動(dòng)輸出2013-11-1148人的機(jī)能特性一、 人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞紐，聯(lián)接骨構(gòu)成骨骼；肌肉運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，收縮、伸張牽動(dòng)骨繞關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；骨運(yùn)動(dòng)的杠桿，支持軟組織，承受體重。重點(diǎn)骨力點(diǎn)b關(guān)節(jié)a2013-11-11O支點(diǎn)肌肉49人的機(jī)能特性關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍如：膝關(guān)節(jié)，前擺、后擺(0、135)舒適范圍(-95 -120)肢體的出力范圍如：手臂伸直時(shí)肌肉，男左210N、右230N肢體的動(dòng)作速度與頻率如：手指敲擊最大頻率 - 35次/s2013-11-1150人的機(jī)能特性肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（

15、一） 肌肉組織及其工作特征肌肉是人體四種組織中數(shù)量最多的組織。人做任何動(dòng)作，都要依靠肌肉的收縮與舒展。肌肉收縮有向心收縮、離心收縮、等長收縮等形式。前兩種收縮是實(shí)現(xiàn)人體各種運(yùn)動(dòng)所必需的，它們是動(dòng)力性的，總稱為動(dòng)力性收縮。等長收縮則是靜力性收縮。(1)向心收縮。當(dāng)肌肉收縮產(chǎn)生的張力大于外加阻力時(shí)，肌肉縮短并牽拉著骨杠桿作向心運(yùn)動(dòng)，故稱向心收縮。 也稱等張收縮。(2)離心收縮。當(dāng)肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的張力小于外力時(shí)，肌肉被拉長。(3)等長收縮。肌肉收縮產(chǎn)生張力但長度保持不變時(shí)的收縮形式稱為等長收縮。人的機(jī)能特性（二）骨骼系統(tǒng)（1）骨及骨骼。人體內(nèi)有206塊骨。其中有177塊直接參與人體運(yùn)動(dòng)。按結(jié)構(gòu)形態(tài)和

16、功能，人體骨骼系統(tǒng)可分成顱骨、軀干骨、四肢骨三大部分。右圖，是人體骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。（2）關(guān)節(jié)。人體四肢骨之間普遍由關(guān)節(jié)連結(jié)。關(guān)節(jié)的功用主要在于它可使人的肢體有可能作屈伸、環(huán)繞和旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)。在關(guān)節(jié)中有四類神經(jīng)末梢，主要功能是向中樞提供關(guān)節(jié)位置變化的信息、關(guān)節(jié)活動(dòng)速度的信息、關(guān)節(jié)實(shí)際位置的信息及感受痛覺的信息。人體骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人的機(jī)能特性（三）人體活動(dòng)能源需氧系列ATP-CP系列體力勞動(dòng)時(shí)肌肉乳酸系列活動(dòng)的能量來源骨骼肌占體重的40%，能量消耗較大呀！人的機(jī)能特性1、ATP-CP系列(三磷酸腺苷-磷酸肌酸系列 )：ATP酶ATP+H2OCPKADP+Pi+29.3KJ/mol 供肌肉活動(dòng)ATPAD

17、PPi +Cr (肌酸)CP特點(diǎn)：不需氧、非常迅速，為肌肉收縮能量的直接來源CP貯藏量甚微，只能供肌肉活動(dòng)幾秒鐘之用只能滿足短暫的劇烈活動(dòng)之用人的機(jī)能特性在開始階段利用糖類較多，但隨著活動(dòng)時(shí)間的延長，利用脂肪的比例增大，脂肪即成為主要的能源。2、需氧系列：維持肌肉繼續(xù)活動(dòng)的能量主要來自于糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。它們不斷分解，通過氧化磷酸化過程提供能量，供給ATP的再合成，這一過程需要有氧氣供應(yīng)。特點(diǎn)：需氧，速度較慢生成的能量較多，不產(chǎn)生致疲勞性副產(chǎn)物能量的產(chǎn)生幾乎不受限制經(jīng)濟(jì)、持久，適應(yīng)長期及中等勞動(dòng)人的機(jī)能特性短期重體力、極重體力勞動(dòng)3、乳酸系列：在大強(qiáng)度活動(dòng)時(shí)，ATP 分解非常迅速，氧化磷酸化

18、補(bǔ)充ATP的能力受到氧氣供應(yīng)的限制，形成ATP的速度不能滿足需要。這時(shí)，無氧糖酵解開始參與提供肌肉所需的ATP。特點(diǎn)：不需氧能迅速提供較多的能量大量消耗糖原,產(chǎn)生的乳酸有致疲勞性產(chǎn)生ATP有限，不經(jīng)濟(jì)、也不能持久人的機(jī)能特性表 2-1 肌肉能量供應(yīng)系統(tǒng)的一般特性ATP-CP 系列乳酸系列需氧系列氧速度能源無氧非常迅速CP，貯量有限無氧迅速糖原，產(chǎn)生的乳酸有致疲勞性需氧較慢糖原，脂肪及蛋白質(zhì)，不產(chǎn)生致疲勞性副產(chǎn)物產(chǎn)生 ATP很少有限幾乎不受限制勞動(dòng)類型任何勞動(dòng)，包括短暫 短期重及很重的勞動(dòng) 長期輕及中等勞的極重勞動(dòng)動(dòng)人的機(jī)能特性二、人的運(yùn)動(dòng)輸出信息輸出類型：語言輸出智能型人機(jī)系統(tǒng)將更多用此運(yùn)動(dòng)輸

19、出重要的方式。2013-11-1158運(yùn)動(dòng)輸出的質(zhì)量指標(biāo)人的機(jī)能特性1 反應(yīng)時(shí)間：是刺激和反應(yīng)的時(shí)間間隔。其長短受感覺器官類型、刺激信號(hào)強(qiáng)度、刺激清晰度和可辨性、人的個(gè)體因素影響。2 運(yùn)動(dòng)速度：完成動(dòng)作的時(shí)間。與動(dòng)作類型、目標(biāo)距離、運(yùn)動(dòng)方向、動(dòng)作軌跡特征有關(guān)。3 運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性：運(yùn)動(dòng)輸出質(zhì)量高低指標(biāo)之一。主要影響因素為運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)類型、運(yùn)動(dòng)方向、操作方式。2013-11-1159人的機(jī)能特性4 人的心理現(xiàn)象一、心理學(xué)概念二、個(gè)性心理特征三、習(xí)慣四、人機(jī)工程設(shè)計(jì)心理學(xué)的應(yīng)用例2013-11-1160人的機(jī)能特性一、心理學(xué)概念心理是人的感覺、知覺、注意、記憶、思維、情感、意志、性格、意識(shí)傾向等心理現(xiàn)

20、象的總稱。心理學(xué)是研究人的心理現(xiàn)象及其活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。2013-11-1161人的機(jī)能特性心理現(xiàn)象心理過程個(gè)性心理認(rèn)識(shí)過程情感過程意志過程個(gè)性心理特征能力個(gè)性傾向性需要、動(dòng)機(jī)2013-11-11氣質(zhì)性格興趣、信念世界觀62人的機(jī)能特性1、心理過程、心理過程認(rèn)識(shí)過程人在認(rèn)識(shí)客觀事物活動(dòng)中表現(xiàn)出的各種心理現(xiàn)象。有：感覺、知覺、思維、想象、記憶情感過程在認(rèn)識(shí)過程中內(nèi)心產(chǎn)生情感，并表現(xiàn)出滿意失望、喜歡厭惡、愉快憂愁、振奮驚恐等內(nèi)心體驗(yàn)。意志過程為完成或?qū)崿F(xiàn)某目標(biāo)自覺克服內(nèi)心矛盾和困難的心理過程。2013-11-1163人的機(jī)能特性2、個(gè)性心理、個(gè)性心理個(gè)性心理表現(xiàn)人們個(gè)體差異的心理現(xiàn)象。個(gè)性心理特征是個(gè)性結(jié)構(gòu)中較穩(wěn)定的成分。能力、氣質(zhì)、性格的差異。個(gè)性傾向性是指需求、動(dòng)機(jī)、愛好、興趣、信念、世界觀的差異。是個(gè)性的潛在力量。2013-11-1164人的機(jī)能特性3、心理現(xiàn)象的相互關(guān)系、心理現(xiàn)象的相互關(guān)系人的個(gè)性心理通過心理過程形成個(gè)性心理制約著心理過程并在過程中得以表現(xiàn)三種心理過程相互聯(lián)系、制約認(rèn)識(shí)是基礎(chǔ)，情感和意志是行為的動(dòng)力個(gè)性心理特征與個(gè)性傾向性相互聯(lián)系、相互促進(jìn)2013-11-1165人的機(jī)能特性二、個(gè)性心理特征能力指一個(gè)人順利完成一定活動(dòng)所表現(xiàn)出的穩(wěn)定的心理特征。它直接影響活動(dòng)的效率。能力的分類一般能力認(rèn)識(shí)活動(dòng)的能力，也稱智力。（包括觀察力、