人機工程學演示文稿

人機工程學演示文稿當前1頁，總共60頁。優(yōu)選人機工程學當前2頁，總共60頁。

近年來公眾熟知的一些重大人因事故當前3頁，總共60頁。當前4頁，總共60頁。當前5頁，總共60頁。當前6頁，總共60頁。當前7頁，總共60頁。當前8頁，總共60頁。二、大規(guī)模復雜系統(tǒng)中

人因事故產(chǎn)生的主要原因1、人始終是系統(tǒng)的中心和主宰者2、人固有的內(nèi)在弱點3、復雜社會技術(shù)系統(tǒng)的特征及對人因的影響當前9頁，總共60頁。人仍是系統(tǒng)的中心和主宰者人的作用的不可替代性。

盡管系統(tǒng)的自動化程度提高了，但歸根結(jié)底還要由人來控制操作，要人來設(shè)計、制造、組織、維修、訓練，要人來決策，即使所謂的智能系統(tǒng)也僅只是局部替代最終決策的前期動作，因而，人在系統(tǒng)中的作用不是削弱了，而是更加重要和突出了。

系統(tǒng)自動化程度的提高帶來了人因失誤的遷移。由運行中操作型的直接人誤轉(zhuǎn)變?yōu)閷ψ詣踊到y(tǒng)設(shè)計、維護、測試、檢測、管理等間接人誤。系統(tǒng)智能化程度的提高導致失誤類型由疏忽等較低層次的認知失誤向診斷、判斷、決策等較高層次的認知失誤類型轉(zhuǎn)變。當前10頁，總共60頁。2）人的內(nèi)在弱點

機體生理界限體力界限、反應(yīng)速度界限、精度界限、生物節(jié)律界限和對外部環(huán)境變化的容許界限等。人作為一種現(xiàn)實的機體不可能隨心所欲、完美無缺。當前11頁，總共60頁。人的內(nèi)在弱點體力界限、反應(yīng)速度界限、精度界限、生物節(jié)律界限和對外部環(huán)境變化的容許界限等。人作為一種現(xiàn)實的機體不可能隨心所欲、完美無缺。當前12頁，總共60頁。人機工程學的研究目的設(shè)計機器和設(shè)備及工藝流程、工具以及信息傳遞裝置與信息控制設(shè)備時，必須考慮人的各種因素---生理的和心理的及人體測量參數(shù)、生物力學的需要與可能；使人操作簡便、省力、快速而準確；使人的工作條件和工作環(huán)境安全衛(wèi)生和舒適；最終目的是為了使人機系統(tǒng)協(xié)調(diào)，保障安全健康和提高工作效率。當前13頁，總共60頁。1、學科命名的由來

歐洲：Ergonomics人類工程學或工效學。

美國：HumanFactors;HumanFactorsEngineering人類因素學或人類因素工程學。

其他：工程心理學（前蘇聯(lián)）；人間工學（日本）；人體工程學；人機工程學；人類工效學；人機控制學；宜人學等。五、概述當前14頁，總共60頁。2、人機工程學的定義（一）國際人機工程學會（InternationalErgonomicsAssociation）：研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素，研究人和機器及環(huán)境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學科。當前15頁，總共60頁。2、人機工程學的定義（二）《中國企業(yè)管理百科全書》將人機工程學定義為：研究人和機器、環(huán)境的相互作用及其合理結(jié)合，使設(shè)計的機器與環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特點，達到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。當前16頁，總共60頁。2、人機工程學的定義(三）綜上所述可以認為：人機工程學是以人的生理、心理特性為依據(jù)，應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點，分析研究人與機械、人與環(huán)境以及機械與環(huán)境之間的相互作用，為設(shè)計操作簡便省力、安全、舒適，人—機—環(huán)境的配合達到最佳狀態(tài)的工程系統(tǒng)提供理論和方法的科學。因此，人機工程學可定義為：按照人的特性設(shè)計和改善人—機—環(huán)境系統(tǒng)的科學。當前17頁，總共60頁。人——指操作者或使用者；機——泛指人操作或使用的物，可以是機器。也可以是用具、工具或設(shè)施、設(shè)備等；環(huán)境——是指人、機所處的周圍環(huán)境，如作業(yè)場所和空間、物理化學環(huán)境和社會環(huán)境等；人—機—環(huán)境系統(tǒng)——是指由共處于同一時間和空間的人與其所使用的機以及它們所處的周圍環(huán)境所構(gòu)成的系統(tǒng)，簡稱人—機系統(tǒng)。（1）人—機—環(huán)境的具體含義：3、具體含義說明當前18頁，總共60頁。（2）人—機—環(huán)境之間的關(guān)系：相互依存；相互作用；相互制約。（3）人機工程學的特點：學科邊界模糊；學科內(nèi)容綜合性強；涉及面廣。（4）人機工程學的研究對象：人—機—環(huán)境系統(tǒng)的整體狀態(tài)和過程。（5）人機工程學的任務(wù)：使機器的設(shè)計和環(huán)境條件的設(shè)計適應(yīng)于人，以保證人的操作簡便省力、迅速準確、安全舒適，心情愉快，充分發(fā)揮人、機效能，使整個系統(tǒng)獲得最佳經(jīng)濟效益和社會效益。當前19頁，總共60頁。4、人機工程學的發(fā)展史（階段）發(fā)展史早期歷史（20世紀前期）人機工程職業(yè)的誕生（1945—1960年）快速發(fā)展時期（1960—1980年）

計算機、災難和訴訟（1980—1990年）1990年以后當前20頁，總共60頁。早期歷史—萌芽階段

Frank,LillianGilbreth（人機學研究的先軀）：動作研究和車間管理研究。熟練操作與疲勞；工作間的設(shè)計和殘疾人使用設(shè)備的設(shè)計。20世紀前期（使人適應(yīng)機器）當前21頁，總共60頁。職業(yè)的誕生形成階段1945——1960年1945年美國軍方成立《工程心理實室》；1949年人機工程研究會在英國成立，第一本有關(guān)人機的書《應(yīng)用經(jīng)驗心理學：工程設(shè)計中的人因?qū)W》出版；1950年英國成立了世界上第一個人類工效學會；1957年9月美國政府出版周刊《人的因素學會》；1960年國際人機工程協(xié)會成立。（使機器適應(yīng)人）當前22頁，總共60頁?？焖侔l(fā)展發(fā)展階段1960—1980年到60年代，美國的人機工程學基本集中在復雜的軍事工業(yè)的應(yīng)用上，隨著航天技術(shù)的發(fā)展，人機工程學迅速成為航天工業(yè)的一個重要部分。隨后，人機工程學迅速發(fā)展，開始在軍事和航天工業(yè)以外的領(lǐng)域得以應(yīng)用，包括醫(yī)藥公司、計算機公司、汽車公司和其他消費公司。工廠也開始意識到人機工程學在工作場地和產(chǎn)品設(shè)計方面的重要性。（仍然不為普通人所了解）當前23頁，總共60頁。計算機、災難重新認識階段1980—1990年1979年ThreeMile島上的核電站事故；1984年12月4日UnionCarbide殺蟲劑工廠有毒物質(zhì)泄漏，4000人死亡，20000人受傷；1986年蘇聯(lián)Chernobyl核電站事故,300人死亡；1989年P(guān)hillipsPetroleum塑料工廠在一場爆炸中夷為平地。（人機工程學的重要性）當前24頁，總共60頁?？茖W發(fā)展階段1990年以后人類空間站的建立；計算機和計算機工程的應(yīng)用；藥物器械設(shè)計和老年人產(chǎn)品設(shè)計；人民生活和工作質(zhì)量設(shè)計；（人—機—環(huán)境系統(tǒng)的建立）當前25頁，總共60頁。我國人機發(fā)展進程1961年在瑞典斯得哥爾摩舉行首次國際人機工程會議。1982年在日本東京舉行第八次國際人機工程會議，我國第一次派人參加。國際標準化組織（ISO）1975年成立了國際人機工程標準委員會（TC—159）。1981年我國相應(yīng)成立中國人類工效學標準技術(shù)委員會。1989年成立《中國人類工效學學會》1991年1月成為《國際人類工效學協(xié)會》正式成員當前26頁，總共60頁。各國人機工程研究的基本狀況—由于各國學科和工業(yè)基礎(chǔ)不同，各國人機工程的研究方向和側(cè)重點也有所不同，例如:

美國側(cè)重工程和人際關(guān)系；

法國側(cè)重勞動生理學；

前蘇聯(lián)注重工程心理學；

保加利亞偏重人體測量；

捷克、印度等注重勞動衛(wèi)生學。

六、人機工程學研究的內(nèi)容和方法（一）人機工程學的內(nèi)容當前27頁，總共60頁。目前人機工程學的前沿領(lǐng)域研究包括：

人機關(guān)系；

人與環(huán)境關(guān)系；

人與生態(tài)；

人的特性模型；

人機系統(tǒng)的定量描述；

人際關(guān)系、直至團體行為、組織行為、心理狀態(tài)等方面的研究。

當前28頁，總共60頁。近期國內(nèi)外人機工程學研究的方向歸納如下：11、工作負荷研究，包括體力活動、智力活動、工作緊張等因素引起的生理負荷和心理負荷。2、工作環(huán)境的研究，包括各種工作環(huán)境條件下的生理效應(yīng)，以及一般工作與生活環(huán)境中振動、噪音、空氣、照明等因素的人機工程學的研究。3、工作場地、工作空間、工具裝備的人機工程學的研究。4、信息顯示的人機工程學問題，特別是計算機終端顯示中人的因素研究。5、計算機設(shè)計與人機工程學研究。6、工作成效的測量與評定。7、機器人設(shè)計的智能模擬等。8、人—機—環(huán)境系統(tǒng)中心理學的研究。當前29頁，總共60頁。（二）人機工程學研究的方法：

測量人體各部分靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)；

調(diào)查、詢問或直接觀察人在作業(yè)時的行為和反應(yīng)特征；對時間和動作的分析研究；

測量人在作業(yè)前后以及作業(yè)過程中的心理狀態(tài)和各種生理指標的動態(tài)變化；觀察和分析作業(yè)過程和工藝流程中存在的問題；

分析差錯和意外事故的原因；進行模型實驗或用計算機進行模擬實驗；

運用數(shù)字和統(tǒng)計學的方法找出各變數(shù)之間的相互關(guān)系，以便從中得出正確的結(jié)論或發(fā)展有關(guān)理論。

當前30頁，總共60頁。目前常用的研究方法有：研究方法觀察法實測法實驗法計算機數(shù)值仿法調(diào)查研究法分析法當前31頁，總共60頁。七、人機工程學學科體系人機工程學人體科學

技術(shù)科學環(huán)境科學生理學心理學勞動衛(wèi)生學人體測量學人體力學環(huán)境衛(wèi)生學環(huán)境醫(yī)學環(huán)境心理學環(huán)境保護學環(huán)境檢測學工業(yè)設(shè)計工程設(shè)計安全工程系統(tǒng)工程機械工程管理工程

當前32頁，總共60頁。3.2人機工程與人機界面介紹人機工程學對人機界面設(shè)計的作用為人機界面設(shè)計中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)（研究人）包括人體結(jié)構(gòu)尺度、人體生理尺度和人的心理尺度為人機界面設(shè)計中“機”的功能合理性提供科學依據(jù)（研究機）解決“機”與人相關(guān)的各種功能的最優(yōu)化，創(chuàng)造出與人的生理和心理機能相協(xié)調(diào)的“界面”為人機界面設(shè)計中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計準則（研究環(huán)境）研究環(huán)境因素對人的影響，確定人在生產(chǎn)和生活活動中所處的各種環(huán)境的舒適范圍和安全限度當前33頁，總共60頁。3.2人機工程與人機界面為進行人-機-環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計提供理論依據(jù)（研究系統(tǒng)）以系統(tǒng)的觀點綜合研究人、機、環(huán)境三個要素計算機人機界面設(shè)計中需要考慮人機工程因素，如：系統(tǒng)用戶應(yīng)該始終知道下一步該做什么：準備、輸入命令、輸入選擇、輸入數(shù)據(jù)等；提示輸入數(shù)據(jù)正確；提示輸入數(shù)據(jù)錯誤；告知系統(tǒng)延遲的原因、提示任務(wù)完成或未完成等所有類型的信息、說明、消息等都在同一個總的顯示區(qū)域內(nèi)顯示簡化復雜的功能，減少輸入命令，盡可能采用功能鍵默認值和需要用戶輸入的值要說明清楚告訴用戶可能的錯誤操作，設(shè)置中間或者最終提醒過程當前34頁，總共60頁。3.3顯示界面設(shè)計顯示界面：表達機器和設(shè)備的性能參數(shù)、運轉(zhuǎn)狀態(tài)、工作指令和其它信息的界面根據(jù)人接受信息的感覺通道分類：視覺顯示界面，聽覺顯示界面，觸覺顯示界面視覺顯示界面分類：數(shù)量型、性狀型、再顯型、警報與信號主要介紹視覺顯示界面當前35頁，總共60頁。3.3顯示界面設(shè)計數(shù)量型顯示界面提供變量或過程的量化信息，具有明確的顯示單位分類：指針移動式、刻度標尺移動式、直讀式顯示性能指針移動式顯示不斷變化的量，同時顯示變量的變化方向及速率的信息刻度標尺移動式顯示采用“窗口”讀數(shù)，讀數(shù)速度快，節(jié)省控制屏的空間，但標尺范圍不直觀直讀式讀數(shù)準確性最高。它適應(yīng)于變量數(shù)值變化，能保證足夠的認讀時間的場合當前36頁，總共60頁。3.3顯示界面設(shè)計數(shù)量型顯示界面顯示的參數(shù)設(shè)計表盤設(shè)計：包括表盤形狀的選擇，儀表刻度盤的大小刻度單位：刻度標尺上讀出的最小單位的數(shù)值，由相鄰刻度線中心之間的間距表示刻度線：三種長度（大、中、?。┛潭鹊臉硕龋嚎潭葮顺叩臄?shù)量進位體制，由相鄰刻度所表示的數(shù)值大小和主刻度的標度數(shù)反映當前37頁，總共60頁。3.3顯示界面設(shè)計性狀型顯示界面顯示變量的狀態(tài)或性質(zhì)一般采用指針移動式顯示裝置檢查型顯示界面：組合性狀型顯示界面與數(shù)量型顯示界面警報與信號顯示界面兩類提供監(jiān)控者注意或指示監(jiān)控者應(yīng)執(zhí)行什么操作向監(jiān)控者報告執(zhí)行系統(tǒng)的運行狀態(tài)或異常情況主要要求：指示運行狀態(tài)；引起注意再現(xiàn)型顯示界面采用完全重現(xiàn)方式或符號和圖形方式優(yōu)點：觀察情形時不需要或者只需要很少的解釋當前38頁，總共60頁。3.3顯示界面設(shè)計字母設(shè)計重要特征：字母的認讀性。從多個字母中辨認出某個字母的可能性有一定規(guī)范要求：字寬、字高、筆劃寬的比例、顏色等符號設(shè)計采用一定編碼方式傳達信息設(shè)計原則：圖形-背景區(qū)分明顯；圖形輪廓明顯；圖形的簡化；圖形的封閉性；圖形的整體性符號設(shè)計：按照符號與符號的功能關(guān)系組合設(shè)計控制面板，形成協(xié)調(diào)和可理解的符號系統(tǒng)符號的測試：直接測試法；辨別法；反應(yīng)時法；選擇法指針設(shè)計指針設(shè)計原則：形狀；寬度；間隙；長度；顏色當前39頁，總共60頁。3.4控制界面設(shè)計控制界面各種操縱裝置：手動（旋轉(zhuǎn)式、移動式、按壓式），腳動需要力的作用與反饋設(shè)計分析控制界面的功能控制操作的要求控制過程中的人機交互作業(yè)者的負荷（腦力、體力）當前40頁，總共60頁。3.4控制界面設(shè)計編碼設(shè)計用于多操縱器場合，為減少操作錯誤，對操縱器進行編碼設(shè)計，包括形狀、大小、顏色和標志編碼等形狀編碼：適于視覺和觸覺材料編碼：適于觸覺位置編碼：適于觸覺色彩編碼：最佳編碼方式，適于視覺標注編碼：在操縱器上刻注不同符號。適于視覺和觸覺當前41頁，總共60頁。3.4控制界面設(shè)計控制的基本特性控制的C/R比值與操縱C/R比值：控制的操縱量(C)與顯示的反應(yīng)量(R)的比值粗調(diào)時要求C/R比值小，微調(diào)時要求C/R比值大控制的操作阻力形成操作的反饋信息，給人以控制的“感覺”誤操作運動控制界面設(shè)計需要防止無意識動作引起的控制誤操作，避免人在緊急情況下的失誤當前42頁，總共60頁。3.5顯控協(xié)調(diào)性設(shè)計顯控協(xié)調(diào)性顯示和控制的關(guān)系與人們期望的一致性應(yīng)該遵循若干原則空間協(xié)調(diào)性顯示和控制在空間位置上的關(guān)系與人們期望的一致性顯示與控制在設(shè)計上存在相似的形式特性顯示與控制在布置位置上存在對應(yīng)或者邏輯關(guān)系當前43頁，總共60頁。3.5顯控協(xié)調(diào)性設(shè)計運動協(xié)調(diào)性人對顯示界面與操縱界面的運動方向有一定的習慣定式：順時針旋轉(zhuǎn)或自下而上代表增加指針移動式顯示與旋鈕當前44頁，總共60頁。3.5顯控協(xié)調(diào)性設(shè)計運動協(xié)調(diào)性人對顯示界面與操縱界面的運動方向有一定的習慣定式指針移動式顯示與旋鈕刻度標尺移動式顯示與旋鈕圓形控制與直線型顯示當前45頁，總共60頁。3.5顯控協(xié)調(diào)性設(shè)計運動協(xié)調(diào)性人對顯示界面與操縱界面的運動方向有一定的習慣定式指針移動式顯示與旋鈕刻度標尺移動式顯示與旋鈕圓形控制與直線型顯示不同平面上顯控的協(xié)調(diào)性當前46頁，總共60頁。3.5顯控協(xié)調(diào)性設(shè)計概念協(xié)調(diào)性顯示和控制在概念上的關(guān)系與人們期望的一致性紅、綠、黃習慣模式指下意識和“自動”的行為，條件反射顯示與控制除了功能連接外，其相應(yīng)的動作應(yīng)符合人的習慣模式個體差異：有撇子和左撇子習慣模式可能存在矛盾：控制件右旋被控量增加，控制水和氣體的開關(guān)，右旋為關(guān)閉。需要以系統(tǒng)安全為目的，解決此問題當前47頁，總共60頁。3.6集中控制中的顯控界面設(shè)計集中控制臺或集中控制室設(shè)計顯示的及時察覺，控制的及時性、正確性視野與控制區(qū)視野：包括視線、視野、視距、視角控制區(qū)：人的操作范圍當前48頁，總共60頁。3.6集中控制中的顯控界面設(shè)計界面布局設(shè)計原則重要性原則：把最重要的控制與顯示布局在操作者視野和控制區(qū)的最佳位置上操作頻率原則：將操作頻繁的顯示和控制，布局在操作者的最佳視野和最佳控制區(qū)功能分組原則：將功能相關(guān)的顯示與控制構(gòu)成若干“功能組”，分區(qū)布局操作次序原則：對于有次序的顯示和控制，按照其次序布局當前49頁，總共60頁。3.6集中控制中的顯控界面設(shè)計界面布局設(shè)計注意事項控制件與其相應(yīng)的顯示應(yīng)盡可能靠近，控制件在顯示的下方或右方顯示屏與控制臺必須分離時，兩者布局應(yīng)相互對應(yīng)文字說明表在控制和顯示的上方緊急開關(guān)和安全控制應(yīng)位于作業(yè)注意區(qū)的中心，且形狀和顏色編碼應(yīng)明顯軟件界面設(shè)計是否有值得借鑒的地方？當前50頁，總共60頁。3.7人機系統(tǒng)及其界面設(shè)計人機系統(tǒng)的組成和人機系統(tǒng)基本框架人機系統(tǒng)：包括人、機、人機之間的界面以及人機系統(tǒng)所處的環(huán)境人子系統(tǒng)：包括感覺器官、中樞神經(jīng)系統(tǒng)及運動器官機子系統(tǒng)：操作器（控制器）、機具本體及顯示器人機界面：負責人機子系統(tǒng)之間的信息傳遞環(huán)境：人機系統(tǒng)運行的外界條件在進行人機界面設(shè)計時，不應(yīng)單純設(shè)計顯示與控制，還必須站在系統(tǒng)的高度上，整體考慮人-機-環(huán)境系統(tǒng)，進行系統(tǒng)設(shè)計當前51頁，總共60頁。3.7人機系統(tǒng)及其界面設(shè)計人機比較及分工人機工程學的研究目的：根據(jù)人類的各種特性，對與人類直接相關(guān)的各種機具進行設(shè)計與改進，使人機系統(tǒng)以最優(yōu)方式協(xié)調(diào)運行，達到最佳效率和總體功能人與機的特性比較當前52頁，總共60頁。3.7人機系統(tǒng)及其界面設(shè)計人機比較及分工按照系統(tǒng)的效率、可靠性、成本等原則在人、機之間合理分工。在經(jīng)濟合理的前提下，盡可能讓機更多地取代人的工作強度當前53頁，總共60頁。3.7人機系統(tǒng)及其界面設(shè)計人機比較及分工可由機完成的工作枯燥、單調(diào)、笨重的作業(yè)危險性大的作業(yè)或會影響人體健康的作業(yè)高級運算，快速操作可靠性、高精度的和程序固定的作業(yè)當前54頁，總共60頁。3.7人機系統(tǒng)及其界面設(shè)計人機比較及分工可由人完成的工作程序設(shè)計意外事件處理變化頻繁的作業(yè)探索性工作或需要作出決策的工作