人因工程学(王雁)第1章概述.ppt

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1、人因工程学人因工程学 Human Factors Engineering主主 讲讲：王王 雁雁 Email：合肥工业大学合肥工业大学 工业工程教研室工业工程教研室The evolution that went wrong人因工程学在专业培养中的地位人因工程学在专业培养中的地位nIEIE目标目标nIEIE是对生产或服务系统进行设计、设置和改善的一门是对生产或服务系统进行设计、设置和改善的一门学科。学科。nIEIE目标是设计一个系统及该系统的控制方法，使系统目标是设计一个系统及该系统的控制方法，使系统达到：最低的生产达到：最低的生产成本；成本；特定的产品特定的产品质量；质量；较高的较高的生生产效率

2、；产效率；保证工人和最终用户保证工人和最终用户安全和健康安全和健康。人因工程学在专业培养中的地位人因工程学在专业培养中的地位nIEIE人才培养目标人才培养目标n知识结构知识结构：数理知识、外语知识、计算机技术、工数理知识、外语知识、计算机技术、工程技术、人文社科、经济管理知识，特别强调工业程技术、人文社科、经济管理知识，特别强调工业工程理论与方法的学习。工程理论与方法的学习。n能力要求能力要求：由于工业工程是实践性很强的学科，培：由于工业工程是实践性很强的学科，培养目标中特别注重学生系统设计和改善能力，分析养目标中特别注重学生系统设计和改善能力，分析问题解决问题能力，特别是贯穿整个过程的创新能

3、问题解决问题能力，特别是贯穿整个过程的创新能力。力。人因工程学在专业培养中的地位人因工程学在专业培养中的地位n人因工程学是研究人人因工程学是研究人机机环境三者之间关系的学环境三者之间关系的学科。该学科的主要目标是为人科。该学科的主要目标是为人-机机-环境系统优化设环境系统优化设计和改善提供理论方法，特别突出系统设计中以人计和改善提供理论方法，特别突出系统设计中以人为主体的设计原则。为主体的设计原则。人因工程学在实现工业工程的人因工程学在实现工业工程的效率、质量、成本、安全和健康方面起到重要作用效率、质量、成本、安全和健康方面起到重要作用。n人因工程课程内容是人因工程课程内容是IEIE学生解决生

4、产系统设计及设学生解决生产系统设计及设置所必须掌握的知识和技能，也是企业对工业工程置所必须掌握的知识和技能，也是企业对工业工程人才的基本要求。人才的基本要求。人因工程学课程目标人因工程学课程目标n人因工程学是理论与实验教学相结合的课程，通过人因工程学是理论与实验教学相结合的课程，通过理论学习和实验环节达到以下目标：理论学习和实验环节达到以下目标：n（1 1）从工程的角度掌握人的生理、心理的特点，对）从工程的角度掌握人的生理、心理的特点，对人人-机机-环境相互关系有比较全面了解和认识；环境相互关系有比较全面了解和认识；n（2 2）掌握人的行为方式、工作能力、作业限制等特）掌握人的行为方式、工作能

5、力、作业限制等特点，能够对工程设计、工作安排、环境布置等提出点，能够对工程设计、工作安排、环境布置等提出科学的建议和要求，为人科学的建议和要求，为人-机机-环境系统建立合理可环境系统建立合理可行的方案，以达到提高作业者的作业能力、系统生行的方案，以达到提高作业者的作业能力、系统生产率、安全性和舒适性的目的。产率、安全性和舒适性的目的。人因工程学主要模块人因工程学主要模块n人因工程学科概述人因工程学科概述n人的因素（生理、心理特点）人的因素（生理、心理特点）n人与环境：环境对人的影响分析、环境设计、改善人与环境：环境对人的影响分析、环境设计、改善n人的工作效能：体力作业时人的作业能力变化过程、体

6、人的工作效能：体力作业时人的作业能力变化过程、体力工作负荷；人的认知过程、脑力工作负荷；作业疲劳。力工作负荷；人的认知过程、脑力工作负荷；作业疲劳。n人与作业空间：人体数据，作业空间设计（不同作业姿人与作业空间：人体数据，作业空间设计（不同作业姿势、作业场所的空间设计）、座椅设计。势、作业场所的空间设计）、座椅设计。n人与机：人机功能分配，人机界面设计（显示器、控制人与机：人机功能分配，人机界面设计（显示器、控制器设计），人机系统设计程序、系统评价。器设计），人机系统设计程序、系统评价。n作业安全：人、设备、环境、管理因素对安全的影响作业安全：人、设备、环境、管理因素对安全的影响。第一章第一章

7、 人因工程学概述人因工程学概述重点内容重点内容1.1.学科的命名及定义；学科的命名及定义；2.2.学科产生及发展的过程；学科产生及发展的过程；3.3.研究内容及应用领域；研究内容及应用领域；4.4.研究方法、研究步骤。研究方法、研究步骤。第一节第一节 人因工程学的命名及定义人因工程学的命名及定义 一、命名一、命名 n英文名称：英文名称：Ergonomics；Human Factors；Human Engineering；Human Factors Engineering；Man-Machine Engineeringn中文名称：中文名称：人类工效学，工效学，人的因素，人类工程人类工效学，工效学

8、，人的因素，人类工程学，人体工程学，人因工程，人机工程学，人体工程学，人因工程，人机工程n其它名称：其它名称：人人-机机-环系统工程学、宜人性设计，工程心环系统工程学、宜人性设计，工程心理学，在日本称为理学，在日本称为“人間工学人間工学”。二、定义二、定义n国际人类工效学学会（国际人类工效学学会（IEA）的定义）的定义n中国企业管理百科全书的定义中国企业管理百科全书的定义n我们的定义我们的定义 第一节第一节 人因工程学的命名及定义人因工程学的命名及定义 国际人类工效学学会的定义国际人类工效学学会的定义n2020世纪世纪6060年代：年代：研究人在某种工作环境中的解剖学、生研究人在某种工作环境中

9、的解剖学、生理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑互作用；研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。n20002000年年：人人类类工工效效学学是是一一门门研研究究各各种种系系统统中中人人与与其其他他元元素素相相互互作作用用的的科科学学；它它是是一一种种运运用用理理论论、原原则则、数数据据和和方方法法进进行行系系统统设设计计的的职职业业，以以便便使使系系统统有有利利于于人人的的健健康康和系统的全部性能得到优化。和系统

10、的全部性能得到优化。中国企业管理百科全书中国企业管理百科全书的定义的定义n研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。n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设设计计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。n人人一一机机一一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操操纵纵的的机机器器以以及

11、及他他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统，也可以简称为人一机系统。系统，也可以简称为人一机系统。n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。目目的的是是使使处处于于不不同同限限定定条条件件下下的的人人能能高高效效、安安全全、健健康、舒适地工作和生活康、舒适地工作和生活。我们的定义我们的定义 第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展n启蒙阶段（启蒙阶段（20世纪世纪40年代前年代前）n正式形成阶段（正式形成阶段（20世纪世纪40年代年代-60年代年代）n发展和成熟阶段发展和成熟阶段(20世纪世纪60年代后年代

12、后)n泰勒的铁锹试验泰勒的铁锹试验n吉尔布雷斯的动作研究、疲劳研究吉尔布雷斯的动作研究、疲劳研究n闵斯托伯格心理学与工业效率闵斯托伯格心理学与工业效率n霍桑霍桑实验实验n人人机机关关系系特特点点：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适应机器，即去适应机器，即“人适机人适机”，与现代人因学是对立的。，与现代人因学是对立的。启蒙阶段启蒙阶段正式形成阶段正式形成阶段n二战中飞机失事二战中飞机失事n研究开始转向民用品等领域研究开始转向民用品等领域n人因工程职业的诞生人因工程职业的诞生n协会的形成协会的形成n杂志的出版杂志的出版n学科的形成学科的形成 n重重视视工工业业与与工

13、工程程设设计计中中“人人的的因因素素”，力力求求使使机机器器适适应应于人，即于人，即“机宜人机宜人”。n技术灾难性事件技术灾难性事件n计算机的使用计算机的使用n永久太空站的生活工作环境永久太空站的生活工作环境n弱势群体（残疾人、老人、婴幼儿）的医疗和便利设施弱势群体（残疾人、老人、婴幼儿）的医疗和便利设施n海陆空交通安全保障海陆空交通安全保障n人人-机机-环境系统的优化，人机应该相互适应，合理分工，环境系统的优化，人机应该相互适应，合理分工，天人合一。天人合一。发展和成熟阶段发展和成熟阶段第三节第三节 人因工程学的研究内容与应用领域人因工程学的研究内容与应用领域 根据人的特性以及与人相互作用的

14、特征将研究对象分根据人的特性以及与人相互作用的特征将研究对象分为三大领域：为三大领域：1.1.物理范畴：与物理行为有关；物理范畴：与物理行为有关；2.2.认识范认识范畴：与智力过程有关；畴：与智力过程有关；3.3.体制范畴：与生产系统优化有体制范畴：与生产系统优化有关；关；物理范畴的课题物理范畴的课题:工作的姿势、物料的搬运、重复运工作的姿势、物料的搬运、重复运动、工作引起的肌与骨的失调、工作场所的安排、安全动、工作引起的肌与骨的失调、工作场所的安排、安全和健康等。和健康等。认识范畴的课题认识范畴的课题:精神负荷、人与计算机的相互作用、精神负荷、人与计算机的相互作用、人的可靠性、工作压力等。人

15、的可靠性、工作压力等。体体制制范范畴畴的的课课题题:沟沟通通、人人力力资资源源的的管管理理、工工作作时时间间设设计计、团团队队协协作作、参参与与设设计计、社社区区工工效效、新新的的工工作作形形式式、虚拟组织等。虚拟组织等。n(1)(1)研研究究人人的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、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；人人的的决决策策过过程程、影影响响效效率率和和人人为为失失误误的的因

16、素等。因素等。n(2)(2)研研究究人人机机系系统统总总体体设设计计。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及人与机器之以及人与机器之间间如何有效地如何有效地进进行信息交流等行信息交流等问题问题。人因工程学的研究内容人因工程学的研究内容n(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

17、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、造造型型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，也也会会增增加加产产品品的的技技术术含含量量和和附附加加值值。n(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、工工作作台台或或操操纵纵台台与与座座椅椅设设计计、工工作作条条件件设设计计等。等。人因工程学的研究内容人因工程学的研究内容人因工程学的研究内容人因工程学的研究内容n(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

18、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、深深水水、地地下下、加加速速、减速、高温、低温及减速、高温、低温及辐辐射等特殊工作射等特殊工作环环境。境。n(6)(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

19、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业的的人人机机界界面面；研研究究与与作作业业相相关的软件设计。关的软件设计。人因工程学的研究内容人因工程学的研究内容n(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，人人的的可可靠靠性性和和安安全全性性，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，搞好系搞好系统统安全管理工作。安全管理工作。n(8)(8)研研究究组

20、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人人的的决决策策行行为为模模式式；研研究究如如何何改改进进生生产产或或服服务务流流程程；研研究究组组织织形形式式与与组组织织界界面面，便便于于员员工工参参与与管管理理和和决决策策，使使员员工行工行为为与与组织组织目目标标相适相适应应等等。人人因因工工程程学学的的应应用用涉涉及及非非常常广广泛泛的的领领域域。与与人人直直接接有有关关的的应应用用领领域域概概括括为为机机具具、作作业业、环环境境和和管管理理等等几几大大类类。人人因因工工学学在在各各个个领领域域应应用的示例用的示例如表如表1-11-1 所示所示(P(P9 9)。人因工程学

21、的应用领域人因工程学的应用领域 日常生活中的人因工程学日常生活中的人因工程学日本零式飞机驾驶舱飞行器驾驶舱的演变飞行器驾驶舱的演变人因工程的应用和发展人因工程的应用和发展B29DC3波音727波音747美国航天飞机控制舱讨论题讨论题n根据人因工程学的观点，请举例说明：我们根据人因工程学的观点，请举例说明：我们周围的机械装备、环境以及作业有哪些地方周围的机械装备、环境以及作业有哪些地方需要改进需要改进？真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动

22、你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 （一）调查法（一）调查法 （1 1）访访谈谈法法。是是研研究究者者通通过过询询问问交交谈谈来来收收集集有有关关资资料料的的方法。方法。（2 2）考考察察法法。通通过过实实地地考考察察，发发现现现现实实的的人人一一机机一一环环境境系系统统中中存存在在的的问问题题，为为进进一一步步开开展展分分析析、实实验验和和模模拟拟提提供背景资料。供背景资料。（3 3）问问卷卷法法。是是研研究究者者根根据据研研究究目目的的编编制制一一系系列列问问题题和和项项目目，以以问问卷卷或或量量表表的的形形式式收收集集被被调调

23、查查者者的的答答案案并并进进行行分析的一种方法。分析的一种方法。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤一、主要研究方法一、主要研究方法 （二）观测法（二）观测法 观观测测法法是是研研究究者者通通过过观观察察、测测定定和和记记录录自自然然情情境境下下发发生生的的现现象象来来认认识识研研究究对对象象的的一一种种方方法法。这这种种方方法法是是在在不不影影响响事事件件的的情情况况下下进进行行的的，观观测测者者不不介介入入研研究究对对象象的的活活动动中中，因因此此能能避避免免对对研研究究对对象象的的影影响响，可可以以保保证证研究的自然性和真研究的自然性和真实实性。性。第四节第

24、四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤一、主要研究方法一、主要研究方法第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 一、主要研究方法一、主要研究方法 （三）实验法（三）实验法 实实验验法法是是在在人人为为控控制制的的条条件件下下，排排除除无无关关因因素素的的影影响响，系系统统地地改改变变一一定定变变量量因因素素，以以引引起起研研究究对对象象相相应应变变化化来来进进行行因因果果推推论论和和变变化化预预测测的的一一种种研研究究方方法法。实实验验法法分为两种，实验室实验和自然实验。分为两种，实验室实验和自然实验。实实验验室室实实验验是是借借助助专专门门的的实

25、实验验设设备备，在在对对实实验验条条件件严加控制的情况下进行的。严加控制的情况下进行的。自自然然实实验验也也对对实实验验条条件件进进行行适适当当控控制制，由由于于实实验验是是在正常的情境中进行，因此，实验结果比较符合实际。在正常的情境中进行，因此，实验结果比较符合实际。（四）心理测量法（四）心理测量法 心心理理测测量量法法（也也叫叫感感觉觉评评价价法法）是是运运用用人人的的主主观观感感受受对对系系统统的的质质量量、性性质质等等进进行行评评价价和和判判定定的的一一种种方方法，即人对事物客观量作出主观感觉评价。法，即人对事物客观量作出主观感觉评价。心心理理测测量量对对象象可可分分为为两两类类，一一

26、类类(A)(A)是是对对产产品品或或系系统统的的特特定定质质量量、性性质质进进行行评评价价，如如声声压压级级、照照明明的的照照度度及及亮亮度度、空空气气的的干干湿湿程程度度等等评评价价；另另一一类类(B)(B)是是对对产产品品或或系系统统的的整整体体进进行行综综合合评评价价，如如舒舒适适性性、使使用用性性、居住性、工作性等。居住性、工作性等。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤一、主要研究方法一、主要研究方法 （五）心理测验法（五）心理测验法 心心理理测测验验法法是是以以心心理理学学中中有有关关个个体体差差异异理理论论为为基基础础，将将操操作作者者个个体体在在某某

27、种种心心理理测测验验中中的的成成绩绩与与常常模模作作比比较较，用用以以分分析析被被试试心心理理素素质质特特点点，包包括括能能力力测测试试、个性测试、智力测试等个性测试、智力测试等。测测验验必必须须满满足足以以下下两两个个条条件件:第第一一，必必须须建建立立常常模模。常常模模是是某某个个标标准准化化的的样样本本在在测测验验上上的的平平均均得得分分。第第二二，测测验验必必须须具具备备一一定定的的信信度度和和效效度度，即即准准确确而而可可靠地反映所靠地反映所测验测验的心理特性。的心理特性。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤一、主要研究方法一、主要研究方法 （六）图示模

28、型法（六）图示模型法 图图示示模模型型法法是是采采用用图图形形对对系系统统进进行行描描述述，直直观观地地反反映映各各要要素素之之间间的的关关系系，从从而而揭揭示示系系统统本本质质的的一一种种方方法法。这这种种方方法法多多用用于于机机具具、作业与环境的设计和改进，特别适合于分析人机之间的关系。作业与环境的设计和改进，特别适合于分析人机之间的关系。在在图图示模型法中，示模型法中，应应用用较较多的是三要素多的是三要素图图示模型。示模型。这这是一种是一种静静态图态图示模型，把人和机的功能都概括示模型，把人和机的功能都概括为为三个基本要素。人的三要三个基本要素。人的三要素是中枢神素是中枢神经经系系统统、

29、感、感觉觉器官和运器官和运动动器官；机具的三要素是机器本器官；机具的三要素是机器本体、体、显显示器和控制器。如示器和控制器。如图图1-1(P1-1(P1414)。此外，。此外，动态图动态图示模型有方框示模型有方框图图和流程和流程图图等。等。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤一、主要研究方法一、主要研究方法第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 （七）模拟法（七）模拟法 运运用用各各种种技技术术或或装装置置的的模模拟拟，对对某某些些操操作作进进行行逼逼真真的的试试验验，可可得得到到所所需需要要的的更更符符合合实实际际的的数数据据的的一一

30、种种方方法法。如如训训练练模模拟拟器器，人人体体模模型型，设设计计控控制制台台、驾驾驶驶室室，宇宇航航员员飞行前的模拟训练，虚拟现实等。飞行前的模拟训练，虚拟现实等。一、主要研究方法一、主要研究方法 1.1.效效度度。效效度度是是指指研研究究结结果果能能真真实实的的反反映映所所评评价价的的内内容容。可可从从不不同同角角度度研研究究效效度度，应应用用比比较较广广泛泛的的是是内内部部效效度度和和外部效度。外部效度。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤二、研究方法的效度与信度二、研究方法的效度与信度 2.2.信度。信度指的是研究方法和研究结果的可靠性，即信度。信度指的是

31、研究方法和研究结果的可靠性，即多次测量的结果保持一致性的程度。实际研究中通常用多次测量的结果保持一致性的程度。实际研究中通常用一致性系数法一致性系数法、等等值值性系数法性系数法、内部一致性系数内部一致性系数法来估法来估计信度。计信度。信度与效度的关系信度与效度的关系高信度，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)第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤三、人因工程学的研究步骤三、人因工程学的研究步骤（一）机具的研究步骤（一）机具的研究步骤 1.确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的，

32、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。然后找出实现目的的手段，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。较，以充分发挥各自的特长。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。统的本质。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤三、三、人因工程学的研究步骤人因工程学的研究步骤（一）机具的研究步骤（一）机具的研究步骤 4.分析。对人的特性、机具的特性和系统的特

33、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.模型实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可以模型实验。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。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。行具体的设计和改进。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤三、三、人因工程学的研究步骤人因工程学的研究步骤 （二）作业的研究步骤（二）作业

34、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。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。例如各种工序分析图就属于图示模型。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤三、三、人因工程学的研究步骤人因工程学的研究步骤 （二）作业的研究步骤（二）作业的研究步骤 4.对作业人员的特性进行计

35、测、数据处理和分析，对作业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。特性进行实验研究。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。确定最佳的作业方案。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。第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤三、三、人因工程学的研究步骤人因工程学的研究步骤 （三）环境的研究步骤（三）环境的研究步骤 1.确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明、噪声、确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明

36、、噪声、微气候等。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。影响可用图示模型和数学模型来描述。3.提出多种方案，在进行分析评价基础上，确定最佳方提出多种方案，在进行分析评价基础上，确定最佳方案，有时还需进行小规模实验。案，有时还需进行小规模实验。4.对环境进行设计、改进和评价，并不断进行完善。对环境进行设计、改进和评价，并不断进行完善。第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 人因工程学的形成吸取了人因工程学的形成吸取了“人体科学人体科学”、“技术科技术科学学”、“环境科学环境科学”

37、等学科的研究成果、思想、原理、等学科的研究成果、思想、原理、准则、数据和方法。准则、数据和方法。人因工程人因工程人人体体科科学学 技术科学技术科学环环境境科科学学生理学生理学心理学心理学人体测量学人体测量学医学医学生物力学生物力学环境卫生学环境卫生学环境医学环境医学环境心理学环境心理学环境保护学环境保护学环境监测学环境监测学工业设计工业设计工程设计工程设计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 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 人人体体生生理理学学、心心理理学学、人人体体测测量量学学、解解剖剖学学、生生物物力力学学、医医学学等等，是是人人因因工工

38、程程的的重重要要基基础础学学科科。其其中中心心理理学学、人体测量学、生理学与人因工程学的关系更为密切。人体测量学、生理学与人因工程学的关系更为密切。医医学学与与生生理理学学对对人人因因工工程程的的作作用用是是很很明明显显的的。许许多多人人因因工工程程学学的的问问题题，若若要要深深入入探探究究其其原原理理与与机机制制，就就需需要要从从人体解剖特点和人体生理过程进行分析。人体解剖特点和人体生理过程进行分析。一、人因工程学与人体科学的关系一、人因工程学与人体科学的关系 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 心理学与人因工程的研究对象、内容和方法存在着很心理学与人因工程的研究对象、内

39、容和方法存在着很多共通性。心理学关于人的信息加工研究的成果，可为人多共通性。心理学关于人的信息加工研究的成果，可为人因工程学提供科学原理和设计参数。人的任何工作和行为因工程学提供科学原理和设计参数。人的任何工作和行为都离不开心理活动。都离不开心理活动。人体测量学主要研究静态结构性人体测量尺寸数据和人体测量学主要研究静态结构性人体测量尺寸数据和动态功能性人体测量数据。动态功能性人体测量数据。生物力学主要研究人体运动及受力情况，人与机器、生物力学主要研究人体运动及受力情况，人与机器、工具间受力关系。工具间受力关系。一、人因工程学与人体科学的关系一、人因工程学与人体科学的关系 第五节第五节 人因工程

40、学的相关学科人因工程学的相关学科 人人因因工工程程学学的的研研究究目目的的体体现现了了本本学学科科是是人人体体科科学学和和环环境境科科学学不不断断向向工工程程科科学学渗渗透透和和交交叉叉的的产产物物。工工程程科科学学包包括括工工程程设设计计、安安全全工工程程、系统工程以及管理工程等学科。系统工程以及管理工程等学科。工工程程设设计计是是人人因因工工程程研研究究的的主主要要目目的的，它它与与人人因因工工程程学学科科之之间间自自然然存存在在着着密密切切的的关关系系。例例如如，研研究究航航空空人人因因工工程程学学问问题题，应应具具有有一一定定的航空工程学和航空飞行的知识的航空工程学和航空飞行的知识。系

41、系统统工工程程是是研研究究系系统统优优化化设设计计和和应应用用的的工工程程学学。在在研研究究对对象象、方方法法与与解解决决实实际际问问题题方方面面这这两两个个学学科科有有密密切切关关系系。现现在在人人一一机机环环境境系系统工程已成为系统工程学科的一个重要分支。统工程已成为系统工程学科的一个重要分支。二、人因工程学与工程科学的关系二、人因工程学与工程科学的关系 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科二、人因工程学与工程科学的关系二、人因工程学与工程科学的关系 管理工程学科是把由人、组织、设备、信息、技术等管理工程学科是把由人、组织、设备、信息、技术等要素构成的综合系统的管理与生产

42、要素构成的综合系统的管理与生产(或服务或服务)系统系统的优化作的优化作为研究对象。管理与生产优化是人因工程学的重要应用领为研究对象。管理与生产优化是人因工程学的重要应用领域，同时人因工程学的研究也应用管理学科的知识和方法。域，同时人因工程学的研究也应用管理学科的知识和方法。安全工程是研究安全工程是研究生产生产(或服务或服务)过程过程中事故发生的原因、中事故发生的原因、分析方法、安全技术和安全管理的科学。人因工程既要应分析方法、安全技术和安全管理的科学。人因工程既要应用安全工程的原理和方法，又为安全工程提供重要依据，用安全工程的原理和方法，又为安全工程提供重要依据，两者关系密切。两者关系密切。第

43、五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 环环境境科科学学主主要要研研究究环环境境指指标标的的测测量量、分分析析和和评评价价，环环境境对对人人的的生生理理及及心心理理影影响响，恶恶劣劣环环境境下下职职业业病病的的形形成成机机理理及及控控制制措措施施，环环境境的的设设计计与与改改善善等等。人人因因工工程程中中人人与与环环境境的的优优化化是是重重要要研研究究内内容容，上上述述学学科科的的研研究究内内容容为为人人因因工工程程学学进进行行环环境境设设计计和和改改善善，创创造造适适宜宜的的劳劳动动环环境境和条件提供了方法和标准。和条件提供了方法和标准。除除上上述述学学科科外外，人人因因工工程

44、程学学还还需需要要社社会会学学、统统计计学学、信息技术、控制技术等学科的有关理论和方法。信息技术、控制技术等学科的有关理论和方法。三、人因工程与环境科学的关系三、人因工程与环境科学的关系泰勒的铁锹试验泰勒的铁锹试验18561856年年3 3月月2020日出生于美国费城一个富有的律师家庭。日出生于美国费城一个富有的律师家庭。18741874年，考入哈佛大学法律系。年，考入哈佛大学法律系。18751875年，进入费城恩特年，进入费城恩特普里斯水压工厂当模具工和机工学徒。普里斯水压工厂当模具工和机工学徒。18781878年，转入费年，转入费城米德维尔钢铁公司工作。城米德维尔钢铁公司工作。189818

45、98年，进入伯利恒钢铁公年，进入伯利恒钢铁公司，并进行了著名的司，并进行了著名的“铁锹试验铁锹试验”。当时，不管铲取铁石还是搬运煤炭，都使用铁锹进行人当时，不管铲取铁石还是搬运煤炭，都使用铁锹进行人工搬运，铲运工人拿自己家的铁锹上班，形状大小各种工搬运，铲运工人拿自己家的铁锹上班，形状大小各种各样。每人每日铲运各样。每人每日铲运12.5吨物料。泰勒从改变铁锹形状、吨物料。泰勒从改变铁锹形状、铲装的动作分析、每次铲装的重量（疲劳问题），最后铲装的动作分析、每次铲装的重量（疲劳问题），最后确定了铁锹的最佳形状及每次铲装量，结果工作效率极确定了铁锹的最佳形状及每次铲装量，结果工作效率极大提高，每人每

46、日铲装量提高到大提高，每人每日铲装量提高到47吨，所用工人从原来吨，所用工人从原来的的500人减少到人减少到140人，同时工人的日工资从人，同时工人的日工资从1.15美元美元提高到提高到1.88美元。美元。1856-1915n莉莲莉莲吉尔布雷斯吉尔布雷斯(18781972)(18781972)，弗兰克，弗兰克吉尔布雷斯的夫人，吉尔布雷斯的夫人，美国第一个获得心理学博士的女士，被称为美国第一个获得心理学博士的女士，被称为“管理第一夫人管理第一夫人”。莉莲莉莲吉尔布雷斯在抚养吉尔布雷斯在抚养1212个孩子之余，潜心于管理心理学的研个孩子之余，潜心于管理心理学的研究，并写成了著作究，并写成了著作管理

47、心理学管理心理学。19241924年，当弗兰克年，当弗兰克吉尔布吉尔布雷斯辞世后，她接替了丈夫的工作，并使自己也成为工业界的一雷斯辞世后，她接替了丈夫的工作，并使自己也成为工业界的一个榜样。个榜样。n吉尔布雷斯夫妇发明了吉尔布雷斯夫妇发明了“动素动素”的概念，把人的所有动作归纳成的概念，把人的所有动作归纳成1717个动素，把所有的作业分解成一些动素的和，对每个动素做了个动素，把所有的作业分解成一些动素的和，对每个动素做了定量研究之后，就可以分析每个作业需要化多少时间。定量研究之后，就可以分析每个作业需要化多少时间。n19191919年布氏夫妇合著的年布氏夫妇合著的疲劳研究疲劳研究出版。出版。吉

48、尔布雷斯的动作研究吉尔布雷斯的动作研究闵斯托伯格闵斯托伯格心理学与工业效率心理学与工业效率n该书包括三大部分内容：该书包括三大部分内容：n（1 1）最适合的人最适合的人，即研究工作对人们的要求，识别最适合从事某，即研究工作对人们的要求，识别最适合从事某种工作的人应具备什么样的心理特点，将心理学的实验方法应用种工作的人应具备什么样的心理特点，将心理学的实验方法应用在人员选拔、职业指导和工作安排方面；在人员选拔、职业指导和工作安排方面；n（2 2）最适合的工作最适合的工作，即研究和设计适合人们工作的方法、手段与，即研究和设计适合人们工作的方法、手段与环境，以提高工作效率，他发现，学习和训练是最经济

49、的提高效环境，以提高工作效率，他发现，学习和训练是最经济的提高效率的方法和手段，物理的和社会的因素对工作效率有较强的影响，率的方法和手段，物理的和社会的因素对工作效率有较强的影响，特别是创造工作中适宜的特别是创造工作中适宜的“心理条件心理条件”极为重要；极为重要；n（3 3）最理想的效果最理想的效果，即用合理的方法在商业中也同样可以确保资，即用合理的方法在商业中也同样可以确保资源的合理利用，他研究了对人的需要施加符合组织利益的影响的源的合理利用，他研究了对人的需要施加符合组织利益的影响的必要性。必要性。人因工程在很大程度上是一门实验科学实验科学，其主要任务是把与人的能力和行为有关的信息及研究结

50、果应用于产品、设施、程序和周围环境的设计中去。这些知识主要来源于实验和观察。实验和观察。返回返回返回返回技术性灾难事件技术性灾难事件n1979年年Three Mile岛上的核电站事故；岛上的核电站事故；(美国美国）n1984年年12月月4日日Union Carbide杀虫剂工厂有毒物质杀虫剂工厂有毒物质泄漏，泄漏，40004000人死亡，人死亡，2000020000人受伤；（印度）人受伤；（印度）n1986年年Chernobyl核电站事故核电站事故,300,300人死亡人死亡；（前苏联；（前苏联)n1989年年Phillips Petroleum塑料工厂在一场爆炸中夷塑料工厂在一场爆炸中夷为平