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1、第一章第一章 人因工程学概述人因工程学概述(i sh)第一页，共53页。人机工程学人机工程学 丁一兰主编丁一兰主编(zhbin)北京理工大学出版社北京理工大学出版社人因工程人因工程(gngchng)廖建桥主廖建桥主编编 高等教育出版社高等教育出版社人因工程人因工程(gngchng)孙岩孙岩林主编林主编 高等教育出版社高等教育出版社参考教材参考教材第二页，共53页。参考参考(cnko)教材教材人因工程人因工程 蔡启明、余臻编著蔡启明、余臻编著(binzh)科学出版社科学出版社人因工程人因工程 张宏林主编张宏林主编 高等教育出版社高等教育出版社Human Factors in Engineerin
2、g and Design 清华大学出版社清华大学出版社第三页，共53页。The evolution that went wrong 第四页，共53页。主 要 内 容基础篇：人的因素、人体测量；人的生理特征、心理认知特征；人的信息处理；人的作业(zuy)环境应用篇：作业空间设计；人的体力、脑力负荷(fh)；人机界面设计、人机系统。总论(zn ln)：人因工程学的概论扩展篇：劳动安全与事故预防第五页，共53页。在人类进化过程中，从原始的完全依靠自然生活到逐渐学会制作简单工具，再到发展了各种复杂工具和技术。现在人类已经能够使用各种技术生产大量的产品和设备。其中包括祖先所不可能想象产品。在这个过程中，
3、科学技术作为 第一生产力发挥着至关重要作用。然而技术的发展与人的因素是不可分割的，研究(ynji)工具和技术中人的因素就是人因工程发展的起因，随着生产技术的发展和人类对于自身认识的加深，人因工程也越来越深入地与技术融合在一起，同时也越来越深入地融入人们的生活之中。第六页，共53页。第一节第一节 人因工程学人因工程学的命名的命名(mng mng)及及定义定义 人因工程学人因工程学(Human Factors Engineering)(Human Factors Engineering)是研究人一机一是研究人一机一环境三者之间相互关系环境三者之间相互关系(gun x)(gun x)的学科，是近几十
4、年发展起来的学科，是近几十年发展起来的一门边缘性应用学科。的一门边缘性应用学科。一、命名一、命名 目前，该学科在国内外还没有统一的名称。在美国称为人的目前，该学科在国内外还没有统一的名称。在美国称为人的因素工程学或人类工程学，西欧国家称为人类工效学因素工程学或人类工程学，西欧国家称为人类工效学(Ergonomics)(Ergonomics)，日本称为人间工学。，日本称为人间工学。我国关于该学科的命名出现多种，如，人机工程学、人体我国关于该学科的命名出现多种，如，人机工程学、人体工程学、工程心理学、人类工效学、人类工程学、人的因素等。工程学、工程心理学、人类工效学、人类工程学、人的因素等。近几年
5、使用人因工程学和人类工效学命名的较多，本书旨在强近几年使用人因工程学和人类工效学命名的较多，本书旨在强调重视人的因素的作用，故使用人因工程学这一名称。调重视人的因素的作用，故使用人因工程学这一名称。第七页，共53页。二二、定定 义义(dngy)第一节第一节 人因工程学人因工程学的命名的命名(mng mng)及及定义定义 国国际际人人因因工工程程学学会会（International Ergonomics Association）：研研究究人人在在某某种种工工作作环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因因素素，研研究究人人和和机机器器(j q)及及环环境境的的相
6、相互互作作用用，研研究究在在工工作作中中、生生活活中中和和休休假假时时怎怎样样统统一一考考虑虑工工作作效效率率、人人的的健健康康、安全和舒适等问题的学科。安全和舒适等问题的学科。中中国国企企业业管管理理百百科科全全书书将将人人因因工工程程定定义义为为：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与与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、安安全全、健健康康和和舒舒适适的的目目的。的。第八页，共53页。二、定义二、定义 人人因因工工程程学学就就是是按按照照人人的的特特性性
7、设设计计(shj)和和改改进进人人一一机机一一环环境系统的科学。境系统的科学。第一节第一节 人因工程学人因工程学的命名的命名(mng mng)及及定义定义 人人指指操操作作者者或或使使用用者者；机机泛泛指指人人操操作作或或使使用用的的物物，可可以以是是机机器器。也也可可以以是是用用具具、工工具具或或设设施施、设设备备等等；环环境境是是指指人人、机机所所处处的的周周围围环环境境，如如作作业业(zuy)场场所所和和空空间间、物物理理化化学学环环境境和和社社会会环环境境等等；人人机机环环境境系系统统是是指指由由共共处处于于同同一一时时间间和和空空间间的的人人与与其其所所使使用用的的机机器器以以及及它
8、它们们所所处处的的周周围围环环境境所所构构成成的的系系统统，简称人简称人机系统。机系统。人人机机环境的具体含义：环境的具体含义：第九页，共53页。第一节第一节 人因工程学人因工程学的命名的命名(mng mng)及及定义定义 研究的目标：提高工作效率和质量，满足人们的价值需要。研究的目标：提高工作效率和质量，满足人们的价值需要。为为了了实实现现人人、机机、环环境境之之间间的的最最佳佳匹匹配配，人人因因工工程程学学把把人人的的工工作作优优化化问问题题作作为为追追求求的的重重要要目目标标。其其标标志志是是使使处处于于不不同同条条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。件下的人能高效、安全、健康
9、、舒适地工作和生活。高高效效是是指指在在保保证证高高质质量量的的同同时时具具有有较较高高的的工工作作效效率率;安安全全是是指指减减少少(jinsho)或或消消除除差差错错和和事事故故;健健康康是是指指设设计计和和创创造造有有利利于于人人体体健健康康的的环环境境因因素素;舒舒适适是是指指作作业业者者对对工工作作有有满足感或舒适感满足感或舒适感.第十页，共53页。第一节第一节 人因工程学人因工程学的命名的命名(mng mng)及及定义定义 研研究究内内容容上上：着着重重于于研研究究人人类类以以及及在在工工作作和和日日常常生生活活中中所所用用(su yn)到到的的产产品品、设设备备、设设施施、程程序
10、序与与环环境境之之间间的的相相互互关关系系.研研究究方方法法上上：对对人人的的能能力力、行行为为、限限制制和和特特点点等等相相关关信信息息进进行行系系统统(xtng)研研究究，并并将将之之用用于于产产品品、操操作作程程序序及及使使用用环环境境的的设设计计和和制制造中造中.第十一页，共53页。学科学科(xuk)特点特点a.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 b.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。c.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。d.用系统观
11、点考虑问题，意识到事物、过程、环境和人都不是独立存在的。e.人因工程学不只是(zhsh)基于表格数据和一些指标来进行设计。f.人因工程学不是设计产品的模型。必须通过研究个体差异，从而在为用户设计产品时考虑到不同的特征。g.人因工程学不同于常识。从某种程度上说，应用常识也能够改进设计，而人因工程学远不止这些。第十二页，共53页。本本学学科科起起源源于于欧欧洲洲，形形成成于于美美国国。人人因因工工程程学学科科诞诞生生前前后后，经经历历了了以下几个发展阶段。以下几个发展阶段。一、人因工程学的萌芽时期一、人因工程学的萌芽时期 2020世世纪纪初初，美美国国人人泰泰勒勒(科科学学管管理理的的创创始始人人
12、)进进行行了了著著名名的的铁铁铲铲实实验验(shyn)(shyn)和和时时间间研研究究实实验验(shyn)(shyn)，他他还还对对工工人人的的操操作作进进行行了了时时间间研研究究，改改进进操操作作方方法法，制制定定标标准准时时间间，在在不不增增加加劳劳动动强强度度的的条条件件下下提提高高了了工作效率。工作效率。与与泰泰勒勒同同一一时时期期的的吉吉尔尔布布雷雷斯斯夫夫妇妇开开展展了了动动作作研研究究，创创立立了了通通过动素分析改进操作动作的方法。过动素分析改进操作动作的方法。第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展与发展 第十三页，共53页。本本学学科科起起
13、源源于于欧欧洲洲，形形成成(xngchng)(xngchng)于于美美国国。人人因因工工程程学学科科诞诞生生前前后，经历了以下几个发展阶段。后，经历了以下几个发展阶段。一、人因工程学的萌芽时期一、人因工程学的萌芽时期 第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展与发展 在在这这一一时时期期，德德国国心心理理学学家家闵闵斯斯托托伯伯格格倡倡导导将将心心理理学学应应用用于于生生产产实实践践，其其代代表表作作是是心心理理学学与与工工业业效效率率，提提出出了了心心理理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。20世世纪纪初初，虽虽然
14、然已已孕孕育育着着人人因因工工程程学学的的思思想想萌萌芽芽，但但人人机机关关系系总总的的特特点点是是以以机机器器为为中中心心，通通过过选选拔拔和和培培训训使使人人去去适适应应机机器器。由由于于机机器器进进步步很很快快，使使人人难难以以适适应应，因因此此大大量量存存在在着着伤伤害人身心害人身心(shnxn)的问题。的问题。第十四页，共53页。二、人因工程学的兴起时期二、人因工程学的兴起时期 这这一一阶阶段段处处于于第第一一次次世世界界大大战战至至第第二二次次世世界界大大战战之之前前。第第一一次次世世界界大大战战为为工工作作效效率率研研究究提提供供了了重重要要背背景景。该该阶阶段段主主要研究如何减
15、轻疲劳及人对机器的适应问题。要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。自自1924年年开开始始，在在美美国国芝芝加加哥哥西西方方电电气气公公司司的的霍霍桑桑工工厂厂进进行行了了长长达达8年年的的“霍霍桑桑实实验验”，这这是是对对人人的的工工作作效效率率研研究究中中的的一一个个重重要要里里程程碑碑。实实验验得得到到的的结结论论是是工工作作效效率率不不仅仅受受物物理理的的、生生理理(shngl)的的因因素素影影响响，还还发发现现组组织织因因素素、工工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展
16、与发展第十五页，共53页。这这一一阶阶段段包包括括第第二二次次世世界界大大战战至至2020世世纪纪6060年年代代。二二战战以以前前，人人与与机机器器装装备的匹配备的匹配(ppi)(ppi)，主要是通过选拔和培训，使人去适应机器装备。，主要是通过选拔和培训，使人去适应机器装备。二二战战期期间间，由由于于战战争争的的需需要要，首首先先在在军军事事领领域域开开始始了了与与设设计计相相关关学学科科的综合研究与应用的综合研究与应用 ，使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段，使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段 。第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展与发展三、人
17、因工程学的成长三、人因工程学的成长(chngzhng)(chngzhng)时期时期第十六页，共53页。19451945年年第第二二次次世世界界大大战战结结束束时时，本本学学科科的的研研究究与与应应用用逐逐渐渐从从军军事事领领域域向向工工业业等等领领域域发发展展。并并逐逐步步应应用用军军事事领领域域的的研研究成果来解决工业与工程设计中的问题。究成果来解决工业与工程设计中的问题。此此外外，美美国国、日日本本和和欧欧洲洲的的许许多多(xdu)(xdu)国国家家先先后后成成立立了了学学会会。为为了了加加强强国国际际间间交交流流，19601960年年正正式式成成立立了了国国际际人人类类工工效效学学会会(
18、IEA)(IEA)，标标志志着着该该学学科科已已经经发发展展成成熟熟，该该组组织织为为推推动动各各国国的的人人因因工程发展起了重要作用。工程发展起了重要作用。第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展与发展三、人因工程学的成长三、人因工程学的成长(chngzhng)(chngzhng)时期时期第十七页，共53页。20 20世纪世纪7070年以后，人类经历了多次大规模的技术性灾难。这些事件推动了人因工程的发展。年以后，人类经历了多次大规模的技术性灾难。这些事件推动了人因工程的发展。19791979年年Three MileThree Mile岛上的核电站事故；岛上
19、的核电站事故；19841984年印度博帕尔一家碳化物农药工厂发生有毒物质泄漏，年印度博帕尔一家碳化物农药工厂发生有毒物质泄漏，40004000人死亡，人死亡，2000020000人受伤；人受伤；19861986年苏联年苏联ChernobylChernobyl核电站事故核电站事故,导致导致300300人死亡，大量的人员遭到有害射线的辐射，上百万平方公里的土地被放射性物质污染；人死亡，大量的人员遭到有害射线的辐射，上百万平方公里的土地被放射性物质污染；19861986年美国航天飞机年美国航天飞机(hngtinfij)“(hngtinfij)“挑战者号挑战者号”失事；失事；19891989年年Phi
20、llips PetroleumPhillips Petroleum塑料工厂在一场爆炸中夷为平地。塑料工厂在一场爆炸中夷为平地。第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展与发展 四、人因工程学的发展四、人因工程学的发展(fzhn)(fzhn)时期时期第十八页，共53页。三里岛核电站事件(shjin)美国三里岛压水堆核电厂二号堆于1979年3月28日发生的堆芯失水而熔化和放射性物质外逸的重大事故。当时,美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站第组反应堆的操作室里，红灯闪亮，汽笛报警，涡轮机停转，堆心压力和温度骤然升高，2小时后，大量放射性物质溢出。6天以后(yhu)，堆心温
21、度才开始下降，蒸气泡消失引起氢爆炸的威胁免除了。100吨铀燃料虽然没有熔化，但有60%的铀棒受到损坏，反应堆最终陷于瘫痪。事故发生后，全美震惊，核电站附近的居民惊恐不安，约20万人撤出这一地区。第十九页，共53页。切尔诺贝利核电站控制室第二十页，共53页。灾后的切尔诺贝利核电站第二十一页，共53页。n人类的重大灾难事故(shg)挑战者号失事人类的重大灾难(zinn)事故挑战者号失事第二十二页，共53页。2020世世纪纪7070年年以以后后，人人因因工工程程学学进进入入了了一一个个新新的的发发展展时时期期(shq)(shq)。这这个个时时期期(shq)(shq)人人因因工工程程学学的发展有三大基
22、本趋向。的发展有三大基本趋向。（1 1）研研究究领领域域不不断断扩扩大大。研研究究领领域域扩扩大大到到：人人与与工工程程设设施施、人人与与生生产产制制造造、人人与与技技术术工工艺艺、人人与与方方法法标标准准、人人与与生生活活服服务务、人人与与组组织织管管理理等等要素的相互协调适应上。要素的相互协调适应上。第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展与发展 四、人因工程学的发展四、人因工程学的发展(fzhn)(fzhn)时期时期第二十三页，共53页。（2 2）应应用用的的范范围围越越来来越越广广泛泛。人人因因工工程程学学的的应应用用扩扩展展到到社社会会的的各各行行
23、各各业业，包包括括人人类类生生活活的的各各个个领领域域，如如衣衣、食食、住住、行行、学学习习、工工作作、文文化化、体育、休息等各种设施用具的科学化、宜人化。体育、休息等各种设施用具的科学化、宜人化。（3 3）在在高高技技术术领领域域中中发发挥挥特特殊殊作作用用。高高技技术术与与人人类类社社会会往往往往产产生生不不协协调调的的问问题题，只只有有综综合合应应用用包包括括人人因因工工程程在在内内的的交交叉叉学学科科理理论论和和技技术术，才才能能使使高高技技术术与与固固有有技技术术的的长长处处很很好好结结合合，协协调调人人的的多多种种价价值值(jizh)(jizh)目目标，有效处理高技术社会的各种问题
24、。标，有效处理高技术社会的各种问题。第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展与发展 四、人因工程学的发展四、人因工程学的发展(fzhn)(fzhn)时期时期第二十四页，共53页。中中国国最最早早开开展展工工作作效效率率研研究究的的是是心心理理学学家家。2020世世纪纪3030年年代代，清清华华大大学学开开设设了了工工业业心心理理学学课课程程，19351935年年，陈陈立立先先生生出出版版了了“工工业业心心理理学学概概观观(gigun)”(gigun)”，这是我国最早系统介绍工业心理学的著作。，这是我国最早系统介绍工业心理学的著作。新新中中国国成成立立后后，中
25、中国国科科学学院院心心理理研研究究所所和和杭杭州州大大学学的的心心理理学学家家开开展展了了操作合理化、技术革新、事故分析、职工培训等劳动心理学研究。操作合理化、技术革新、事故分析、职工培训等劳动心理学研究。“文文化化大大革革命命”使使许许多多研研究究陷陷于于停停顿顿。7070年年代代后后期期，一一些些研研究究单单位位和和大学，成立了工效学或工程心理学研究机构。大学，成立了工效学或工程心理学研究机构。第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展与发展五、我国人因工程学科五、我国人因工程学科(xuk)(xuk)的发展的发展第二十五页，共53页。19801980年年5
26、 5月月成成立立了了中中国国人人类类工工效效学学标标准准化化技技术术委委员员会会和和中中国国心心理理学学会会工工业业心心理理学学专专业业委委员员会会。19841984年年国国防防科科工工委委还还成成立立了了军军用用人人机机环环境境系系统统工工程程标标准准化技术委员会。化技术委员会。2020世世纪纪8080年年代代末末，我我国国已已有有几几十十所所高高等等学学校校和和研研究究单单位位开开展展了了人人因因工工程程学学研研究究和和人人才才培培养养工工作作。许许多多大大学学在在应应用用性性学学科科(xuk)(xuk)开开设设了了有有关关人人因因工工程程学学方方面的课程。面的课程。19891989年年6
27、 6月月29-3029-30日日在在上上海海同同济济大大学学召召开开了了全全国国性性学学科科(xuk)(xuk)成成立立大大会会，定定名为中国人类工效学学会。名为中国人类工效学学会。第二节第二节 人因工程学的起源人因工程学的起源(qyun)(qyun)与发展与发展五、我国人因工程学科五、我国人因工程学科(xuk)(xuk)的发展的发展第二十六页，共53页。人人因因工工程程学学的的研研究究包包括括理理论论和和应应用用研研究究两两个个方方面面。但但学学科科研研究究的总趋势还是侧重应用。其主要内容可概括为以下的总趋势还是侧重应用。其主要内容可概括为以下8 8个方面：个方面：(1)(1)研研究究人人的
28、的生生理理与与心心理理特特性性。人人因因工工程程学学系系统统地地研研究究人人体体特特性性，如如人人的的感感知知特特性性、信信息息加加工工能能力力、传传递递反反应应特特性性；人人的的工工作作负负荷荷与与效效能能(xionng)(xionng)、疲疲劳劳；人人体体尺尺寸寸、人人体体力力量量、人人体体活活动动范范围围；人人的决策过程、影响效率和人为失误的因素等。的决策过程、影响效率和人为失误的因素等。第三节第三节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)内容内容与应用领域与应用领域 一、研究一、研究(ynji)内容内容第二十七页，共53页。(2)(2)研研究究人人机机系系统统总总体体
29、设设计计。人人机机系系统统的的效效能能取取决决于于它它的的总总体体设设计计。系系统统设设计计的的基基本本问问题题是是人人与与机机器器之之间间的的分分工工以以及及人人与与机机器器之之间如何有效地进行信息交流等问题。间如何有效地进行信息交流等问题。(3)(3)研研究究人人机机界界面面设设计计。在在人人机机系系统统中中，人人与与机机相相互互作作用用的的过过程程就就是是利利用用人人机机界界面面上上的的显显示示器器与与控控制制器器，实实现现人人与与机机的的信信息息交交换换的的过过程程。研研究究人人机机界界面面的的组组成成并并使使其其优优化化匹匹配配，产产品品就就会会在在功功能能、质质量量、可可靠靠性性、
30、造造型型(zoxng)(zoxng)及及外外观观等等方方面面得得到到改改进进和和提提高高，也也会会增加产品的技术含量和附加值。增加产品的技术含量和附加值。第三节第三节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)内容与内容与应用领域应用领域 一、研究一、研究(ynji)内容内容第二十八页，共53页。第三节第三节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)内容与内容与应用领域应用领域 一、研究一、研究(ynji)内容内容 (4)(4)研研究究工工作作场场所所设设计计和和改改善善。工工作作场场所所设设计计包包括括工工作作场场所所总总体体布布置置、工作台或操纵台与座椅设计、
31、工作条件工作台或操纵台与座椅设计、工作条件(tiojin)(tiojin)设计等。设计等。(5)(5)研研究究工工作作环环境境及及其其改改善善。作作业业环环境境包包括括一一般般工工作作环环境境，如如照照明明、颜颜色色、噪噪声声、振振动动、温温度度、湿湿度度、空空气气粉粉尘尘和和有有害害气气体体等等，也也包包括括高高空空、深水、地下、加速、减速、高温、低温及辐射等特殊工作环境。深水、地下、加速、减速、高温、低温及辐射等特殊工作环境。第二十九页，共53页。第三节第三节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)内容与应内容与应用领域用领域 一、研究一、研究(ynji)内容内容 (6)
32、(6)研研究究作作业业方方法法及及其其改改善善。人人因因工工程程学学主主要要研研究究人人从从事事体体力力作作业业、技技能能作作业业和和脑脑力力作作业业时时的的生生理理与与心心理理反反应应、工工作作能能力力及及信信息息处处理理特特点点；研研究究作作业业时时合合理理的的负负荷荷及及能能量量消消耗耗、工工作作与与休休息息制制度度、作作业业条条件件、作作业业程程序序和和方方法法；研研究究适适宜宜作作业的人机界面等等。业的人机界面等等。(7)(7)研研究究系系统统的的安安全全性性和和可可靠靠性性。人人因因工工程程研研究究人人为为失失误误的的特特征征和和规规律律(gul)(gul)，人人的的可可靠靠性性和
33、和安安全全性性，找找出出导导致致人人为为失失误误的的各各种种因因素素，以以改改进进人人机机环环境境系系统统，通通过过主主观观和和客客观观因因素素的的相相互互补补充充和和协协调调，克克服服不不安安全全因因素素，搞搞好好系系统统安全管理工作。安全管理工作。第三十页，共53页。(8)(8)研研究究(ynji)(ynji)组组织织与与管管理理的的效效率率。人人因因工工程程学学要要研研究究(ynji)(ynji)人人的的决决策策行行为为模模式式；研研究究(ynji)(ynji)如如何何改改进进生生产产或或服服务务流流程程；研研究究(ynji)(ynji)组组织织形形式式与与组组织织界界面面，便便于于员员
34、工工参参与与管管理理和和决决策策，使使员员工工行行为为与与组织目标相适应等。组织目标相适应等。第三节第三节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)内容与内容与应用领域应用领域 一、研究一、研究(ynji)内容内容第三十一页，共53页。二、人因工程学的应用二、人因工程学的应用(yngyng)人因工程人因工程(gngchng)的应用领域主要集中在计算机、航空工业、的应用领域主要集中在计算机、航空工业、一般生产企业。一般生产企业。主要工作领域百分比计算机业22航空业22工业工程17健康安全9信息通讯8交通运输业5其他17第三十二页，共53页。一、人因工程学研究的方法论基础一、人因工
35、程学研究的方法论基础 人人因因工工程程学学的的研研究究以以唯唯物物辩辩证证法法为为指指导导，正正确确地地制制定定技技术术路路线线，采采取取科科学学合合理理的的具具体体研研究究方方法法，并并对对研研究究结结果果做做出出客客观观的的科科学学结结论论。根根据据方方法法论论基基础础及及人因工程学科自身特点，在研究中要特别注意客观性和系统性。人因工程学科自身特点，在研究中要特别注意客观性和系统性。客客观观性性是是指指研研究究者者在在工工作作中中应应坚坚持持实实事事求求是是的的科科学学态态度度，根根据据客客观观事事实实的本来面目去揭示事物内在的规律性，不能以个人主观臆断解释客观事实。的本来面目去揭示事物内
36、在的规律性，不能以个人主观臆断解释客观事实。系系统统性性是是指指把把研研究究对对象象放放到到系系统统中中加加以以研研究究和和认认识识。人人因因工工程程学学的的主主要要研研究究对对象象是是人人一一机机一一环环境境系系统统。用用系系统统观观点点研研究究人人一一机机一一环环境境系系统统时时，必必须须从从系系统统的的整整体体出出发发去去分分析析各各子子系系统统的的性性能能及及其其相相互互关关系系，再再通通过过(tnggu)(tnggu)对对各各部部分分相相互作用的分析来认识系统整体。互作用的分析来认识系统整体。第四节第四节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)方法和方法和步骤步骤
37、第三十三页，共53页。人因工程的研究(ynji)方法 人因工程：属实验科学或经验科学，建立且运用有关人类能力和行为的资料来设计或评鉴人们所处的环境、所使用的机具设备和工作(gngzu)程序。这些资料大部份来自于实验和观察。第三十四页，共53页。研究方法(fngf)概述n从研究手段来看：研究方法分为实验性研究和非实验性研究，即实验法和非实验法。n实验法：实验法是基于人为控制因素，通过实验测试特定(tdng)因素的影响。n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、感觉评判法、身体测量、生理指征测量）等方法展开研究的。第三十五页，共53页。研究(ynji)方法概述n从研究结果看
38、可分为：描述性研究、实验性研究、评价研究n描述性研究：描述性研究用于描绘人的某些特性。如人体尺寸的测量、不同年龄人的听力损失、能够抬多重的箱子等等(dn dn)。n试验性研究：试验性研究的目的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。例如评价手臂活动的时候肩部的负荷大小、人们的视野等。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。n评价研究：评价研究类似于试验性研究，但它的目的多是为了评价一个系统或产品，并希望事先了解人们在使用系统或产品时的行为表现。
39、第三十六页，共53页。选择选择(xunz)研究方法的一般性问题研究方法的一般性问题 选择研究方法时应考虑的因素如下：效果(effectiveness)-指该研究法能够达成研究目的(md)之程度。n方便(ease of use)-指该研究(ynji)在特定运用上的简便性。n成本(cost)-指该研究(ynji)法在金钱、资料要求、设备、人力和时间上需耗费的代价。第三十七页，共53页。选择研究选择研究(ynji)方法的一般方法的一般性问题性问题 弹性(flexibility)-指该研究法能适用于不同场合和情况的程度。范围(range)-指该研究法所能测量的现象、行为和事件之数目。效度(validi
40、ty)-指该研究法所获得的资料(zlio)与真实生活中所发生者的相似程度。n信度(reliability)-指该研究法所获得的资料与历经时间迁移及多次应用(yngyng)之间的一致程度。n客观(objectivity)-指该研究法之运用结果乃应凭据程序与资料，不因研究者之不同而异的程度。n 第三十八页，共53页。信度 1.信度（信度（reliability)即可靠性，它指的是采取同即可靠性，它指的是采取同样样的方法的方法对对同一同一对对象重复象重复进进行行测测量量时时，其所，其所得的一致的程度。得的一致的程度。换换句句话说话说，信度是，信度是测测量量结结果的一致性或果的一致性或稳稳定性。定性。
41、2.信度系数信度系数 即用同一即用同一样样本所得到的两本所得到的两组资组资料料(zlio)的相关系数作的相关系数作为测为测量一致性的指量一致性的指标标。信度系数用信度系数用(r)来表示来表示 一般来一般来说说，r080，即可，即可认为该测认为该测量是达到了足量是达到了足够够的信度。的信度。3.信度的信度的类类型型（1）再）再测测信度信度(test-retest)或或稳稳定性信度（定性信度（Coefficient of Stability）对对同一群同一群对对象采用同一种象采用同一种测测量，在不同的量，在不同的时间时间点先后点先后测测量两次，根据两次量两次，根据两次测测量的量的结结果果计计算出算
42、出相关系数。相关系数。（2）复本信度或等价信度（）复本信度或等价信度（Coefficient of Equivalence）两个等价两个等价测测量量值值的相关系数（考的相关系数（考试试A、B卷）卷）（3）折半信度（）折半信度（split-half method)将研究将研究对对象在一次象在一次测测量中所得的量中所得的结结果，按果，按测测量量项项目的目的单单双号分双号分为为两两组组，计计算算这这两两组组之之间间的相的相关系数。关系数。第三十九页，共53页。1.效度（效度（validity)：也称也称测测量的准确度，它是指量的准确度，它是指测测量能量能够够准确准确测测出所出所测变测变量的量的程度，
43、或者程度，或者说说能能够够准确、真准确、真实实地度量事物属性的程度。地度量事物属性的程度。简简言之，它是指言之，它是指调查结调查结果果说说明明调查调查所要所要说说明明问题问题(wnt)的有的有效程度效程度 2.效度的效度的类类型型(内部与外部效度）内部与外部效度）（1）内部效度。是指研究中各）内部效度。是指研究中各变变量量间间确确实实存在着一定的因果存在着一定的因果关系。关系。（2）外部效度。外部效度是指某一研究的）外部效度。外部效度是指某一研究的结论结论能能够够在多大程在多大程度上推广和普及到其他的人和背景中去。度上推广和普及到其他的人和背景中去。效度 第四十页，共53页。信度与效度的关系(
44、gun x)n缺乏信度的测量是无效(wxio)度的测量；而具有高信度的测量并不意味着同时是高效度的测量，也许是有效的，也许是无效(wxio)的。n两者的关系是：n（1）信度低，效度不可能高 n（2）信度高，效度未必高（有可能很低）n（3）效度低，信度可能高 n（4）效度高，信度必然也高第四十一页，共53页。信度与效度的关系(gun x)高信度，低效度高信度，低效度(可信但无效)高效度，低信度高效度，低信度(有效但不可信)高效度，高信度高效度，高信度(可信并有效)第四十二页，共53页。人人因因工工程程学学的的研研究究，除除对对学学科科的的理理论论基基础础研研究究外外，大大量量的的研研究究还还是是
45、对对与人直接相关的机具与人直接相关的机具(jj)(jj)、作、作业业、环环境和管理等境和管理等进进行行设计设计和改和改进进。（一）机具（一）机具(jj)(jj)的研究步的研究步骤骤 第四节第四节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)方法方法和步骤和步骤四、人因工程学的研究四、人因工程学的研究(ynji)(ynji)步骤步骤 1.确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的，然后找出实现目的的确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的，然后找出实现目的的手段，即赋予机具一定的功能。手段，即赋予机具一定的功能。2.人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进行比较，以充分发挥各
46、自人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进行比较，以充分发挥各自的特长。的特长。3.模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本质。模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本质。第四十三页，共53页。人人因因工工程程学学的的研研究究，除除对对学学科科的的理理论论基基础础研研究究外外，大大量量的的研研究究还还是是对对与与人直接相关的机具、作人直接相关的机具、作业业、环环境和管理等境和管理等进进行行(jnxng)(jnxng)设计设计和改和改进进。（一）机具的研究步（一）机具的研究步骤骤 第四节第四节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)方法方法和步骤和步骤
47、四、人因工程学的研究四、人因工程学的研究(ynji)(ynji)步骤步骤 4.分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分析。分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分析。5.模型的实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可以在上述分析数模型的实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可以在上述分析数据的基础上制作出机具的模型，再由人使用该机具模型，反复实验研究。据的基础上制作出机具的模型，再由人使用该机具模型，反复实验研究。6.机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并进行具体的设计和改进。机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并进行具体的设计和改进。第四十四页，共53页。第四
48、节第四节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)方方法和步骤法和步骤四、人因工程学的研究四、人因工程学的研究(ynji)(ynji)步骤步骤 （二）作业(zuy)的研究步骤 1.确定作业的目的和实现该目的的功能。确定作业的目的和实现该目的的功能。2.确定作业中人员和机具的功能分配。确定作业中人员和机具的功能分配。3.用作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、使用的机具和材料等。作用作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、使用的机具和材料等。作业模型主要用语言模型和图示模型。例如各种工序分析图就属于图示模型。业模型主要用语言模型和图示模型。例如各种工序分析图就属于图示模型。第四
49、十五页，共53页。第四节第四节 人因工程学的研究方法人因工程学的研究方法(fngf)(fngf)和步骤和步骤四、人因工程学的研究四、人因工程学的研究(ynji)(ynji)步骤步骤 （二）作业的研究(ynji)步骤 4.对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析，对作业特性进行实对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析，对作业特性进行实验研究。验研究。5.提出各种方案，并对这些方案进行作业研究和评价，以确定最佳的作业方提出各种方案，并对这些方案进行作业研究和评价，以确定最佳的作业方案。案。6.对作业进行设计、改进和评价，并继续不断加以完善。对作业进行设计、改进和评价，并继续不断加以完善。第四十六
50、页，共53页。第四节第四节 人因工程学的研究人因工程学的研究(ynji)(ynji)方法方法和步骤和步骤四、人因工程学的研究四、人因工程学的研究(ynji)(ynji)步骤步骤 （三）环境的研究(ynji)步骤 （1）确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明、噪声、微气候等。）确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明、噪声、微气候等。（2）通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响，这些影响可用图示模型和）通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响，这些影响可用图示模型和数学模型来描述。数学模型来描述。（3）提出多种方案，在进行分析评价基础上，确定最佳方案，有时）提出多种方案，在进行分析评价基础上