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1、人因工程人因工程 主讲主讲 * * * *范围范围对象举例对象举例例子例子产品和工具设计及改进机电设备机床，计算机，农业机械交通工具飞机，汽车，自行车建筑设施城市规划，工业设施，工业与民用建筑宇航系统火箭，人造卫星，宇宙飞船仪器设备计量仪表，办公器械，家用电器工作服装劳保服，安全帽，劳保鞋作业的设计与改进 作业姿势、作业方法、作业量及工具选用和配置等工厂生产作业，监视作业，车辆驾驶作业，物品搬运作业，办公室作业等环境的设计与改进 声，光，热，色彩，振动，尘埃，气味等环境工厂，车间，控制中心，计算机房，办公室，驾驶室，生活用房等表表1-1 人因工程学研究领域举例人因工程学研究领域举例日日本本零零
2、式式飞飞机机驾驾驶驶舱舱B29B29飞机驾驶舱飞机驾驶舱DC3DC3飞机驾驶舱飞机驾驶舱波音波音727727飞机驾驶舱飞机驾驶舱波音波音747747飞机驾驶舱飞机驾驶舱波音波音747747训练舱训练舱美国航天飞机控制舱美国航天飞机控制舱 近年来公众熟知的一些重大人因事故近年来公众熟知的一些重大人因事故切尔诺贝利核电站控制室切尔诺贝利核电站控制室灾后的切尔诺贝利核电站灾后的切尔诺贝利核电站1.4 1.4 人因工程的研究方法与工具人因工程的研究方法与工具 目前常用的研究方法有：1. 调查法调查法2. 观测法观测法3. 实验法实验法4. 心理测量法和心理测验法心理测量法和心理测验法5. 模拟和模型实
3、验法模拟和模型实验法5. 计算机数值仿真法计算机数值仿真法.利用系统的数学模型进行仿真性实验研究。p从研究手段看：研究方法可以分为从研究手段看：研究方法可以分为实验性实验性和和非实验性非实验性两大两大类，即类，即实验法与非实验法实验法与非实验法 .非实验法则是通过调查法、观测法非实验法则是通过调查法、观测法（行为观测）、测试法（心理测试、（行为观测）、测试法（心理测试、感觉评判法；身体测量、生理指征测感觉评判法；身体测量、生理指征测量）等方法开展研究的。量）等方法开展研究的。 实验法是基于人为控制实验法是基于人为控制某些因素，通过实验测试某些因素，通过实验测试特定因素的影响；特定因素的影响；
4、实验性研究：实验性研究： 是为了检测一些变量对人的行为的影响。通常根据实际问题、是为了检测一些变量对人的行为的影响。通常根据实际问题、预测理论来决定需要调查的变量和检测的行为。通常，试验性的研预测理论来决定需要调查的变量和检测的行为。通常，试验性的研究更关心变量是否对行为有影响以及将如何影响的问题。描述性研究更关心变量是否对行为有影响以及将如何影响的问题。描述性研究则更关心所描述对象的统计结果，如平均值、标准偏差和百分比究则更关心所描述对象的统计结果，如平均值、标准偏差和百分比等。等。评价性研究评价性研究 类似于试验性研究，但它的目的多是为了评价一个类似于试验性研究，但它的目的多是为了评价一个
5、系统或产品，并希望事先了解人们在使用系统或产品时系统或产品，并希望事先了解人们在使用系统或产品时的行为表现。的行为表现。 v 研究地点选择研究地点选择 研究地点的选择是第一个需要决定的问题，其内容就是选择实地研究，还是选择在实验室中进行研究。对于不同的研究方法有不同的选择规则。p一个具体研究的基本过程一个具体研究的基本过程 现实中一个具体的研究往往涉及多个类别。虽然每一类都有不同的目标，使用不同的方法，但它们全都有同样的基本决策过程：选择研究地点、选择变选择研究地点、选择变量、选择采样主体、收集数据、分析数据。量、选择采样主体、收集数据、分析数据。自变量选择自变量选择 描述性研究描述性研究 ：
6、标准变量、分层变量（预测） 试验性研究：试验性研究：独立变量、非独立变量 评价研究评价研究 ：为评价研究选择变量，要求研究人员把被评价系统或设备的目标转化成具体的、可测量的标准变量。1)1)、自变量、自变量实验法因变量的要求因变量的要求 基本要求基本要求: 客观存在；数量较多；无突变；容易收集；不需要客观存在；数量较多；无突变；容易收集；不需要特别的数据收集技术；消耗尽可能少的财力和实验者的精力。特别的数据收集技术；消耗尽可能少的财力和实验者的精力。 可靠性可靠性: 是指对一个变量测量多次结果保持稳定的特性。是指对一个变量测量多次结果保持稳定的特性。 正确性：正确性： 如方向正确性、内容正确性
7、、体系正确性。如方向正确性、内容正确性、体系正确性。 防止干扰因素的影响：防止干扰因素的影响：因变量不能受那些与体系无关的变量的影因变量不能受那些与体系无关的变量的影响。响。 敏感性敏感性变量命名练习变量命名练习因为理解自变量、因变量和控制变量非常重要，所以我们在这里再举一些例因为理解自变量、因变量和控制变量非常重要，所以我们在这里再举一些例子以便你检查自己是否真的理解了。对于每一个例子都要说出三种变量。子以便你检查自己是否真的理解了。对于每一个例子都要说出三种变量。汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地减少后面司机意识到前方正在停车的时间。 实验就是回答这一问题。对变量命名。答案答案自变量自
8、变量(被操纵变量被操纵变量)： 刹车灯的明度刹车灯的明度因变量因变量(被观察变量被观察变量)： 刹车灯亮到尾随车司机踩刹车踏板之间的时间刹车灯亮到尾随车司机踩刹车踏板之间的时间控制变量控制变量(恒定变量恒定变量)： 刹车灯颜色、刹车板的形状、刹车所需力气、刹车灯颜色、刹车板的形状、刹车所需力气、额额 外照明度等外照明度等1.4 人因工程的研究方法人因工程的研究方法 训练鸽子绿灯亮时啄键、红灯亮时停止。对作出正确反应的鸽子给予玉米的奖励。对变量命名。答案自变量 灯的颜色(红或绿)因变量 啄键次数控制变量 食物剥夺时间、键的大小、红灯绿灯的强度等治疗者试图改善患者的自我形象。每次患者描述自己积极的
9、一面时，治疗者就以点头、微笑和额外注意予以奖励。对变量命名。答案 自变量 用于奖励的语言种类。因变量 语言数量(或频率)控制变量 办公室情境、治疗者 优点：优点： 能更好的控制无关变量的影响能更好的控制无关变量的影响 更为经济更为经济 局限性：局限性：离不开描述性方法的支持离不开描述性方法的支持实验情境下得到的结果，其推广受到限制实验情境下得到的结果，其推广受到限制实验法的评价实验法的评价实验法l描述性研究描述性研究 代表性的抽样代表性的抽样 、随即抽样、随即抽样 样本空间大小样本空间大小被测者选择被测者选择试验性研究试验性研究 为试验性研究选择被测对象就是要选择那些具有代表性的、 一般化的个
10、体。 评价研究评价研究 评价研究中选择个体与描述性研究和试验性研究考虑的因素一样。被测对象必须能够代表最终用户群体。 （4）数据收集）数据收集 描述性研究：描述性研究： 可以在实地或实验室中进行可以在实地或实验室中进行, ,观察法、问卷法、访谈法观察法、问卷法、访谈法 ； 试验性研究：试验性研究： 所以常采用计算机辅助的方法；所以常采用计算机辅助的方法； 评价研究：评价研究： 通过研究人员观察或访问使用者来收集数据；通过研究人员观察或访问使用者来收集数据；1.4人因工程的研究方法人因工程的研究方法 观察法：观察法： 1. 1. 研究者首先要明确观察的目标，也就是观察研究者首先要明确观察的目标，
11、也就是观察什么的问题。因为观察时研究者的注意范围和什么的问题。因为观察时研究者的注意范围和思考能力有限，不可能同时注意多种现象思考能力有限，不可能同时注意多种现象. .2. 2. 第二个问题相对更有趣些：我们如何保证观察第二个问题相对更有趣些：我们如何保证观察本身不会对观察结果产生影响？这涉及到观察过本身不会对观察结果产生影响？这涉及到观察过程中被观察对象的反应（反应性）问题。程中被观察对象的反应（反应性）问题。 因为观察法是描述性的，这种特性必定为其带来如因为观察法是描述性的，这种特性必定为其带来如下限制：下限制： 观察法无法让研究者对各因素间的关系作出推论。观察法无法让研究者对各因素间的关
12、系作出推论。 有时，观察法所提供的资料并不充分。有时，观察法所提供的资料并不充分。 观察法的描述性限制常常被忽略。观察法的描述性限制常常被忽略。 观察法本身并不一定客观无偏。观察法本身并不一定客观无偏。l 观察法的局限性观察法的局限性问卷法：是否式、选答式、等级排列式、等距式问卷法：是否式、选答式、等级排列式、等距式 1. 是否式是否式2. 选择式选择式，即列出多种答案，由被调查者自由选择一项或多项的回答方式,如： 您认为您所在的城镇亟须解决的社会问题是什么？（请在您选择的项目后打，可任选3项）住房紧张 交通拥挤 空气污染 水源不足 人口膨胀 社会秩序不好 这种回答方式，适用于有几种互不排斥的
13、答案的定类问题这种回答方式，适用于有几种互不排斥的答案的定类问题.3. 等级式等级式 您对您所在社区的社会治安工作是否满意？（请按您的感受在下列适当的空格内打） 很满意 比较满意 无所谓 水满意 很不满意 不知道 适用于要表示意见、态度、感情的等级或强烈程度的定序问题。适用于要表示意见、态度、感情的等级或强烈程度的定序问题。 4。等距法。等距法：5点或7点量表 ，又称利克特量表，是由美国心理学家利克特提出又称利克特量表，是由美国心理学家利克特提出的的 您认为当前最严重的社会问题是什么？（请在适当的方格内打） 非常严重 比较严重 一般 不太严重 不严重下岗失业问题 社会治安问题 贫富分化问题 国
14、民素质问题 官员腐败问题 社会公德问题 适用于同类问题、同类回答方式的一组定序问题。适用于同类问题、同类回答方式的一组定序问题。 访谈法访谈法 通过访问从访问对象那里获得信息通过访问从访问对象那里获得信息, 即：通过交谈来收集资料即：通过交谈来收集资料 特点：灵活特点：灵活 方法：方法： 结构式访谈结构式访谈：指导性的、正式的，回答相同的问题； 非结构式访谈：非结构式访谈：非指导性的、自由式的，聊天1。你对xx公司的汽车设计风格有什么看法？2。你认为xx公司的汽车设计风格属哪种风格？ 豪华 运动 越野描述性研究描述性研究 这里常采用基本的统计方法进行。这里常采用基本的统计方法进行。如计算频率分
15、布、平均如计算频率分布、平均值、中位数、标准偏差、相关系数、百分位数等。值、中位数、标准偏差、相关系数、百分位数等。 实验性研究实验性研究 实验性研究中的数据常用一些较为复杂的数理统计方法实验性研究中的数据常用一些较为复杂的数理统计方法进行分析，比如方差分析、回归分析等。进行分析，比如方差分析、回归分析等。 评价性研究评价性研究 评价性研究中的数据也常用一些较复杂的数理统计方评价性研究中的数据也常用一些较复杂的数理统计方法进行分析。法进行分析。（5）数据分析）数据分析 1.4人因工程的研究方法人因工程的研究方法人因工程的研究工具人因工程的研究工具 硬件类研究工具（1） p实验基础环境测量工具实
16、验基础环境测量工具 实验基础环境测控主要是对实验环境参数进行测量与控制，实验基础环境测控主要是对实验环境参数进行测量与控制，内容包括温度、湿度、光照、噪声、辐射、空气等环境参数，内容包括温度、湿度、光照、噪声、辐射、空气等环境参数，测量仪器包括温度计、湿度计、照度计、噪声计等测量仪器包括温度计、湿度计、照度计、噪声计等 p 生理参数测量工具生理参数测量工具 生理参数测量仪器主要针对实验被试的基本生理参数进行测生理参数测量仪器主要针对实验被试的基本生理参数进行测 量，量，获取被试的基本生理特征，包括三个小类：获取被试的基本生理特征，包括三个小类： 单维静态生理参数测量仪器单维静态生理参数测量仪器
17、 多维静态生理参数测量仪器多维静态生理参数测量仪器 动态生理参数测试仪器动态生理参数测试仪器综合类研究工具软件类研究工具软件类研究工具 量表类研究工具量表类研究工具（1） 综合类研究工具综合类研究工具（1） v Meister(1985)指出，选择研究方法考虑的因素:v1.1.效果效果 (effectiveness)(effectiveness)v2.2.方便方便 (ease of use)(ease of use)v3.3.成本成本 (cost)(cost)v4.4.弹弹性性 (lexibility)(lexibility)v5.5.范围范围 (range)(range)v6.6.效度效度
18、(validity)(validity): :效度指的是测量的有效性或正确性效度指的是测量的有效性或正确性 v7.7.信度信度 (reliability)(reliability): :信度指的是测量的可靠性或一致性信度指的是测量的可靠性或一致性 v8.8.客客观观 (objectivity)实验效度 在实验时采用的是某一种成就动机的量表，那么所得出的实验结果在实验时采用的是某一种成就动机的量表，那么所得出的实验结果便不能推论到采用其他成就动机的量表的情况中去。便不能推论到采用其他成就动机的量表的情况中去。人因人因工程工程生理学生理学心理学心理学劳动卫生学劳动卫生学人体测量学人体测量学人体力学
19、人体力学技术科学技术科学工业设计工业设计工业工程工业工程环境检测学环境检测学环境心理学环境心理学环境卫生学环境卫生学环境医学环境医学环境保护学环境保护学安全工程安全工程系统工程系统工程机械工程机械工程管理工程管理工程人体科学人体科学环境科学环境科学医学医学医学医学社会科学学社会科学学信息科学信息科学劳动科学劳动科学数学数学作业：作业： 对下列命题设计实验进行验证，说明自变量、因变量、对下列命题设计实验进行验证，说明自变量、因变量、控制变量。控制变量。 （1 1）长鼻子的人聪明）长鼻子的人聪明 （2 2）得到优秀成绩的方法是靠前死记硬背）得到优秀成绩的方法是靠前死记硬背 （3 3）开车打电话危及驾驶安全）开车打电话危及驾驶安全1人机工程学 丁玉兰主编； 北京理工大学出版社2人因工程学 郭伏、杨学涵主编； 东北大学出版社。3 人因工程 孙林岩主编； 中国科学技术出版社。4 工效学 王恒毅主编； 机械工业出版社。5人机工程学 赖维铁编著； 华中科技大学出版社。6 人机工程 袁修干，庄达民编著； 北京航空航天大学出版社。