1、第1章 人因工程概述1.學科的各種命名Ø 歐洲國家稱之為Ergonomics工效學；Ø 美國稱作Human Engineering人類工程學和Human Factors Engineering人因工程；Ø 日本稱為“人間工學；Ø 心理學家喜歡使用工程心理學Engineering Psychology的名稱；Ø 我國：人因工程,人機工程學,人體工程學,工程心理學,人類工效學,人類工程學,人的因素2.定義含目標、方法、內(nèi)容人因工程學就是按照人的特性設(shè)計和改良人-機-環(huán)境系統(tǒng)的科學。o 研究目標：提高工作效率和質(zhì)量；滿足人們的價值需要。o 研究內(nèi)容：

2、著重于研究人類以及在工作和日常生活中所用到的產(chǎn)品、設(shè)備、設(shè)施、程序與環(huán)境之間的相互關(guān)系。o 研究方法：對人的能力、行為、限制和特點等相關(guān)信息進行系統(tǒng)研究，并將之應(yīng)用于產(chǎn)品、操作程序及使用環(huán)境的設(shè)計和制造中本書定義： 人因工程是基于對人、機器、技術(shù)和相關(guān)環(huán)境的深入研究，發(fā)現(xiàn)并利用人的行為方式、工作能力、作業(yè)限制等特點，通過對于工具用具、機器設(shè)施、系統(tǒng)、任務(wù)和環(huán)境進行合理設(shè)計，以提高生產(chǎn)包括日常生活中人的活動的效率、平安性、健康性、舒適性和有效性的一門工程技術(shù)學科。3.IEA，1960年正式成立了國際人機工程協(xié)會(IEA)4.相關(guān)的學科人因工程生理學心理學勞動衛(wèi)生學人體測量學人體力學技術(shù)科學工業(yè)設(shè)

3、計工業(yè)工程環(huán)境檢測學環(huán)境心理學環(huán)境衛(wèi)生學環(huán)境醫(yī)學環(huán)境保護學平安工程系統(tǒng)工程機械工程管理工程人體科學環(huán)境科學醫(yī)學醫(yī)學社會科學信息科學勞動科學數(shù)學第2章 人因工程的研究方法與工具1.從研究手段看：研究方法可以分為實驗性和非實驗性兩大類，即實驗法與非實驗法Ø 實驗法是基于人為控制某些因素，通過實驗測試特定因素的影響；Ø 非實驗法那么是通過調(diào)查法、觀測法行為觀測、測試法心理測試、感覺評判法；身體測量、生理指征測量等方法開展研究的。2. 人因工程的研究方法(一)實驗法:實驗室實驗/實地實驗(二)觀測法: 研究者通過觀察，測定和記錄自然情景下發(fā)生的現(xiàn)象來認識研究對象。(三)調(diào)查法 具體

4、包括訪談法、考察法和問卷法。 四感覺評價法 :運用人的主觀感受對系統(tǒng)的質(zhì)量、性質(zhì)等進行評價和判定的一種方法，即人對事物客觀量作出主觀感覺評價。 五心理測驗法: 心理測驗法是以心理學中有關(guān)個體差異理論為根底，將操作者個體在某種心理測驗中的成績與常模作比擬，以分析被試心理素質(zhì)特點。六圖示模型法 :圖示模型法是采用圖形對系統(tǒng)進行描述，直觀地反映各要素之間的關(guān)系，從而揭示系統(tǒng)本質(zhì)的一種方法。這種方法多用于機具、作業(yè)與環(huán)境的設(shè)計和改良，特別適合于分析人機之間的關(guān)系。第3章 人體測量1.人體測量的基準面矢狀面：通過鉛垂軸和縱軸的平面及其平行的所有平面冠狀面：通過鉛垂軸和橫軸的平面及其平行的所有平面水平面：

5、與矢狀面和冠狀面同時垂直的所有平面眼耳平面：又稱法蘭克福平面。有顱骨兩側(cè)的外耳門上緣點和左側(cè)眶下緣點組成的一個平面2.測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計描述平均值、標準差、百分位數(shù)及數(shù)據(jù)處理，l 平均值：測量值分布最集中區(qū)，反映測量值的本質(zhì)與特征，用 表示。l 標準差：說明一系列變量距平均值的分布狀態(tài)或離散程度，用 S 表示。 l 百分位數(shù)：表示人體尺寸等級。常用的有第5%，第50%，第95%三種百分位數(shù)3.主要尺寸的定義及用途4.人體測量數(shù)據(jù)在設(shè)計中的使用標準空間性標準、可達性標準和原那么極端、可調(diào)、平均空間性：一般采用男性工人的第95百分位值來設(shè)計可達性：應(yīng)采用女性工人的第5百分位值來設(shè)計Ø 極端設(shè)

6、計原那么 極端設(shè)計原那么是指在進行設(shè)計時，應(yīng)該盡量做到滿足所涉 及的總體。 一般采用最大值和最小值Ø 可調(diào)范圍設(shè)計原那么 設(shè)備或設(shè)施的特定性質(zhì)設(shè)計為在一定的范圍內(nèi)可以調(diào)整。通常使用相關(guān)總體特性坐高，胳膊伸展范圍等的第5百分位的女性到第95百分位的男性作為可調(diào)整的范圍。Ø 平均設(shè)計原那么 極端設(shè)計原那么和可調(diào)設(shè)計原那么不太適宜或現(xiàn)實時需要采用平均數(shù)值代表大多數(shù)情況。 第4章 人體生理特征1.視覺及其特征視野、視距、明適應(yīng)、暗適應(yīng)、顏色比照、視覺運動規(guī)律，視角o 視角指物體上兩點間光線射入瞳孔在光心節(jié)點處交叉所形成的夾角 o 視角的計算式：=2arctgD/2L視角度；D視看對

7、象兩點間距離；L眼至視看對象的距離。視野水平面內(nèi)的視野范圍：雙眼的最大視區(qū)在左右60度的區(qū)域垂直面內(nèi)的視野范圍：以視線水平時為0°基準，人的最大視區(qū)為視平線以上50°和視平線以下70°。白色視野最大，其次為黃和藍，再次為紅，而綠色的視野最小。視距o 視距是人在作業(yè)中正常的觀察距離 o 不同的工種對視距的要求也不同，一般來說，工作精度越高，所需視距就越小o 在正常作業(yè)中，通常采用3876cm的視距范圍明適應(yīng)和暗適應(yīng)視桿細胞對弱光敏感，在微光下產(chǎn)生暗視覺。視桿細胞有缺陷的人，產(chǎn)生“夜盲癥視錐細胞對強光和色光敏感，在強光下產(chǎn)生明視覺和色覺。視錐細胞不完全的人，可呈現(xiàn)色盲

8、。o 明適應(yīng)：人由暗處進入明處，最初不能識別物體，感到很刺眼，經(jīng)過約1分鐘左右，視錐細胞恢復了功能，便能看清物體 o 暗適應(yīng)：人由明處進入暗處，最初感覺什么也看不見，但經(jīng)過一定的時間后，逐漸看到黑暗中的物體的輪廓，約25到30分鐘后，便充分到達適應(yīng)的程度。這時，視桿細胞發(fā)揮了功能，視錐細胞暫時失去了作用 比照度o 亮度比照 o 顏色比照 工作對象和背景的顏色比照，對于分辨清晰度的效果十分重要。據(jù)實驗證明，以下顏色比照擬好： 藍白；黑黃；綠白；黑白；綠紅；紅黃；紅白；橙黑；黑絳；橙白。視覺運動規(guī)律o 眼睛的水平運動比垂直運動為快。即視物時往往先看見水平方向的東西，然后才看到垂直方向的東西。o 視

9、線習慣于從左到右，從上到下的運動，看圓形儀表時，沿順時針方向比沿逆時針方向看得迅速。o 眼睛對水平方向的尺寸比對垂直方向估計得要準確。o 當眼睛偏離視中心時，對左上象限的觀察力優(yōu)于右上象限，對右上的觀察力卻優(yōu)于左下象限，右下象限最差。o 兩眼運動是協(xié)調(diào)的、同步的，不可能一只眼轉(zhuǎn)動，另一只眼睛不動；也不可能一只眼睛看，另一只眼睛不看。 o 對直線輪廓比曲線輪廓視覺易于接受。o 視覺快速轉(zhuǎn)動時，不易引起視覺注意。o 目標連續(xù)更換時，人的視覺有時會出現(xiàn)失真現(xiàn)象。o 識別信息的細節(jié)，要靠視力中心。視力邊緣只能識別大致情況 。o 對于運動目標，只有當運動的角速度大于12/s時，才能區(qū)分出它的運動狀態(tài)。2

10、.聽覺頻率范圍，屏蔽、聽覺o 頻率 Ø 一般情況下，人耳可識別的聲音頻率范圍為： 20-20000Hzo 強度 0 2 0 分貝 很靜 2 0 4 0 分貝 安靜、猶如輕聲絮語 4 0 6 0 分貝 一般室內(nèi)談話 6 0 7 0 分貝 吵鬧、有損神經(jīng)。 7 0 9 0 分貝 很吵、神經(jīng)細胞受到破壞。 9 0 1 0 0 分貝 吵鬧加劇、聽力受損。 1 0 0 1 2 0 分貝 難以忍受 屏蔽o 屏蔽是指環(huán)境中的一種聲音使得耳朵對另一種聲音的敏感度 降低的現(xiàn)象。o 屏蔽影響的特點： 當屏蔽聲音的頻率與被屏蔽聲音很接近時影響最大； 屏蔽聲音強度越大，屏蔽的影響范圍也就越廣； 低強度的屏蔽

11、聲音主要影響頻率接近屏蔽聲音的聲音，高 強度的屏蔽聲音卻對更高頻率的聲音都有影響3.觸覺、o 觸覺包括觸壓覺、溫度覺、痛覺等o 多數(shù)情況下，人都是利用手和指頭作為信息的主要感受體o 用兩點極限法來測量觸覺的敏感程度，即測量感覺到壓力是在兩個點上時這兩點間的最小距離。4.嗅覺、嗅覺o 帶有氣味的物質(zhì)微粒漂浮在空氣中進入鼻孔使人產(chǎn)生嗅覺。o 嗅覺感受性o 嗅覺適應(yīng)性5.本體覺，o 平衡覺o 運動覺6.能量代謝的分類根底，安靜，實際，活動、能量代謝p 體內(nèi)能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和消耗叫做能量代謝。p 能量代謝分為三種，即根底代謝、安靜代謝和 活動代謝 根底代謝Ø 人體在根底條件下的發(fā)生的能量代謝

12、稱為根底代謝Ø 根底代謝中單位時間內(nèi)的消耗的能量稱為根底代謝量Ø 根底代謝率：通常以每小時每平方米體外表積消耗的能量來表示，記作kJ/(h·m2) 或J/(h·m2) 根底代謝量 = 根底代謝率平均值×人體外表積其中,人體外表積(m2) = 0.0061×身高(cm)+ 0.0128×體重(kg)-0.1529 安靜代謝Ø 是指作業(yè)或勞動開始之前，僅僅為了保持身體各部位平衡及某種姿勢條件下的進行的能量代謝稱安靜代謝。Ø 安靜代謝量包括根底代謝量和為維持體位平衡及某種姿勢所增加的代謝量兩局部, 通常以根底代

13、謝量的120%作為安靜代謝量。Ø 與根底代謝率類似，一般也用安靜代謝率作為常用的指標。 活動代謝 Ø 在人進行實際活動的過程中所測得的能量代謝量稱實際代謝量Ø 實際代謝量包括根底代謝量，維持體位增加的代謝量和作業(yè)活動時增加的代謝量三局部,作業(yè)活動時增加的代謝量稱活動代謝量Ø 衡量時一般使用代謝率指標： 活動代謝率 = 實際代謝率安靜代謝率 7.RMR及其相互關(guān)系相對能量代謝率RMR RMR = 活動代謝率/根底代謝率 =實際代謝率安靜代謝率/根底代謝率由上式可知:實際代謝率 = 安靜代謝率 + RMR ×根底代謝率 = 1.2 ×根底

14、代謝率+ RMR ×根底代謝率 = (1.2 + RMR) ×根底代謝率第5章 人的心理認知特征認知心理學常用的研究方法：任務(wù)-績效度量法、問卷法、心理-生理指標發(fā)、投射法1.記憶的過程環(huán)節(jié)，識記保持再認和回憶識記：認識事物并在頭腦中留有印象的過程(相當信息的輸入和編碼的過程)保持：把已有的知識和經(jīng)驗在頭腦中進行儲存和穩(wěn)固的過程 再認和回憶：過去經(jīng)歷過的事物再度出現(xiàn)時仍能認識或在頭腦中重新出現(xiàn)的過程2.瞬時記憶、短時記憶、長時記憶的特點，瞬時記憶記憶的初級階段，它是外界刺激以極短的時間一次呈現(xiàn)后，一定數(shù)量的信息在感覺通道內(nèi)被迅速登記并保持一瞬間的過程。特點: 1. 具有鮮明

15、的形象性2. 信息保持時間十分短暫3. 記憶容量大短時記憶信息一次呈現(xiàn)后，保持時間在一分鐘以內(nèi)的記憶。特點: 1. 短時記憶的保持時間在無復述的情況下只有520 秒， 最長也不超過1分鐘 2. 短時記憶的容量有限 , 7士2個組塊3. 短時記憶容易受到干擾4. 短時記憶的信息存在于人的意識中長時記憶記憶開展的最高階段，保持時間在一分鐘以上，數(shù)日、數(shù)月、數(shù)年、甚至終身不忘的記憶。特點：1. 長時記憶的信息主要是對短時記憶內(nèi)容加以復述而來. 2. 長時記憶的容量幾乎是無限的，它的信息是以有組織的狀 態(tài)被貯存起來的。3. 長時記憶信息的提取形式：回憶和再認3.遺忘的規(guī)律 動作記憶最易于保持 材料意義

16、性對學習速度及保持效果具有影響 誦讀次數(shù)對保持效果具有影響 材料數(shù)量越多，保持率越低。分散學習比集中學習優(yōu)越 前攝干擾、倒攝干擾4.過度學習o 學習Ø 適度學習 即100% 是使識記材料剛剛學到能夠一次正確背誦程度的學習 Ø 過度學習 超過100% 指對識記材料到達能夠背誦程度之后所繼續(xù)進行的學習 過度學習程度達150%時效果最正確 、5.思維特征、加工方式o 間接性，是指人在思維中能根據(jù)的因素，通過媒介而到達對未知因素的認識。o 概括性，是指思維反映的是同一類事物的共同特征、本質(zhì)特性或事物間規(guī)律性的聯(lián)系。思維的加工方式6.注意概念，根本要素注意是依附和伴隨人的認識、情感、

17、意志等心理過程而存在的一種心理現(xiàn)象，是心理活動對一定對象的指向和集中。 p 注意的根本特征 1.指向性：指人的心理活動所具有的選擇性。2.集中性：指人們把心理活動貫注并維持在某一對象上，使心理活動不斷地深入下去。o 注意的三個主要功能 Ø 注意的選擇功能Ø 注意的保持功能Ø 注意的調(diào)節(jié)和監(jiān)督功能注意的根本要素 4個根本要素Ø 1.注意的廣度：也稱注意的范圍，是同一時間內(nèi)，意識所能注意到的對象的數(shù)量。Ø 影響注意廣度的因素1知覺對象的特點, 任務(wù)難度 2個人的知識經(jīng)驗Ø 2.注意的穩(wěn)定性 注意的穩(wěn)定性又叫注意的持久性，注意在同一對象或活

18、動上所保持時間的長短.Ø 狹義和廣義Ø 保持注意穩(wěn)定的條件 1積極的思維和適當?shù)木o張程度 2注意對象的特點 3保持良好的主觀狀態(tài)Ø 3.注意的分配 是指人在同一時間內(nèi)把注意指向兩種或兩種以上的活動或?qū)ο蟮哪芰ΑＫ?人根據(jù)當前活動的需要主動調(diào)整注意指向的一種能力。比方1走路2玩 Ø 實現(xiàn)注意分配的條件1人對活動的熟練程度2活動的關(guān)系及性質(zhì)Ø 4.注意的轉(zhuǎn)移：是人根據(jù)當前活動的需要，有目的地主動地把注意從一個對象轉(zhuǎn)移到另一個對象上的能力。 Ø 影響注意轉(zhuǎn)移的因素： 1.對原活動的注意集中程度 2.新注意對象的吸引力 3.明確的信號提示

19、4.個體的神經(jīng)類型和自控能力 7.持續(xù)警覺 影響因素：信號頻率和人的覺醒狀態(tài)第6章 人的信息處理1.反響時概念、分類、影響因素o 定義： 指外界刺激出現(xiàn)到操作者根據(jù)刺激信息作出反響之間的時間間隔，簡稱反響時。p 簡單反響時 定義: 如果呈現(xiàn)的刺激只有一個,被試只在刺激出現(xiàn)時作出特定的反響,這時獲得的反響時稱為簡單反響時.特點: 1、刺激與反響都只有一個; 2、屢次刺激時,每次刺激與作出的反響都是相同的; 3、被試預(yù)先知道刺激的內(nèi)容和反響方式，不必識別 判斷,反響容易o 選擇反響時 定義: 有多種不同的刺激信號、刺激與反響之間表現(xiàn)為一一對應(yīng)的前提下,呈現(xiàn)不同刺激時要求作出不同的反響,這時獲得的反

20、響時稱為選擇反響時. 特點: 1、刺激信號多而復雜; 2、需要分析,思考和選擇; 3、容易出現(xiàn)錯誤，其反響時比簡單反響時長.Ø 影響反響時的因素主要有：ü 感覺通道的種類ü 效應(yīng)器官的特點ü 刺激的強度和刺激的性質(zhì)ü 刺激出現(xiàn)時間的不確定性ü 訓練程度ü 反響的復雜性ü 個體身心狀態(tài)，如動機、氣質(zhì)、靈活性等 第7章 人的作業(yè)環(huán)境1.溫度：熱交換的方式，p 熱交換 身體與環(huán)境間熱交換方式有四種： 傳導 對流 輻射 蒸發(fā)2.熱環(huán)境的影響因素o 空氣溫度o 空氣濕度o 空氣流速o 熱輻射3.WBGT指數(shù)o WBGT指數(shù)W

21、et Bulb Globe Temperature亦稱為濕球黑球溫度，是綜合評價人體接觸作業(yè)環(huán)境熱負荷的一個根本參量，單位為。o WBGT是由干球、自然濕球、黑球三個局部溫度構(gòu)成的，它綜合考慮空氣溫度、空氣濕度、空氣流速和熱輻射四個因素 o 干球溫度：在溫度計的水銀球不加任何包被的情況下測出的溫度, 即大氣溫度，俗稱氣溫。 o 濕球溫度：用濕棉紗包裹溫度計的水銀球情況下測出的溫度，為大氣濕度飽和情況下的溫度。 o 黑球溫度：將溫度計的水銀球放入一個直徑為15厘米、外涂黑色的空心銅球的中心測得的溫度，用以反映環(huán)境的熱輻射狀況。 室內(nèi)作業(yè)： WBGT=0.7WB+0.3GT 室外作業(yè)： WBGT=

22、0.7WB+0.2GT+0.1DB 式中： WB自然濕球溫度； GT黑球溫度； DB干球溫度。 4.Q10效應(yīng)o 高溫對生理的影響Ø Q10效應(yīng)Ø 心血管反響Ø 出汗Ø 熱病5.照明：光的度量有關(guān)根本概念及單位Ø 光通量() 光源每秒鐘發(fā)出的光的總量 計量單位是流明lm 1lm的光通量相當于0.0015W的功率Ø 照度( E ) 單位面積得到的光通量： E=/S 計量單位是勒克司lx 如每平方米得到的光通量為1lm， 那么稱照度(E)為1lxØ 亮度(L) 發(fā)光外表在指定方向的光強度與發(fā)光面積之比。 計量單位： 坎德拉每平方

23、米cd/m26.照明條件的影響，7.眩光o 眩光 視野內(nèi)出現(xiàn)的大于眼睛所能適應(yīng)的亮度或比照度的光線o 眩光的種類 直射眩光:由強烈光線直接照射產(chǎn)生的 反射眩光:由視野內(nèi)的外表反射光線引起 比照眩光:視野中存在不適宜亮度分布,在空間或時間上存在極端的亮度比照o 眩光的防止和控制 ：限制光源、合理分布光源、將光線轉(zhuǎn)為散射、改變工作面反射特性第8章 作業(yè)空間設(shè)計1.不同作業(yè)空間的概念近身、個體、總體Ø 作業(yè)空間分類 近身作業(yè)空間 考慮人體靜態(tài)和動態(tài)尺寸,某固定工作崗位上的作業(yè)者，為完成作業(yè)所需的空間范圍。 個體作業(yè)空間 作業(yè)者周圍與作業(yè)者有關(guān)的，包括設(shè)備等因素在內(nèi)的作業(yè)區(qū)域。 總體作業(yè)空間

24、 多個相聯(lián)系的個體作業(yè)場所布置在一起構(gòu)成的作業(yè)空間。 2.主要工作姿勢的特點比照坐姿、立姿Ø 坐姿 適合于： 1精細工作 2持續(xù)時間較長的工作 3需要手足并用的工作Ø 立姿 是指人站立時上體前屈角小于30o 時所保持的姿勢。適合于：1經(jīng)常改變姿勢的操作2控制器分布面廣，需手足較大幅度地活動3沒有容膝空間4需要較大的操作力3.坐姿水平作業(yè)范圍正常范圍、最大范圍、最正確區(qū)、易達區(qū)、可達區(qū)及設(shè)計原那么Ø 作業(yè)范圍是作業(yè)者作業(yè)時，肢體在水平面和垂直面內(nèi)所觸及的最大軌跡范圍。n 水平作業(yè)范圍n 垂直作業(yè)范圍n 立體作業(yè)范圍Ø 坐姿的水平作業(yè)范圍：正常作業(yè)范圍、最大

25、作業(yè)范圍 4.工作面設(shè)計原那么1.將經(jīng)常使用的、重要的控制器、工具、加工件 等放在最正確區(qū)2.將比擬常用、比擬重要的控制器、工具等放在 易達區(qū)3.將不常用、不重要的控制器、工具等放在可達區(qū) 4.將特殊的、易引起危害的裝置，放在可達區(qū)以外 5.遵循95%操作者滿意原那么5.控制面板布置原那么n 重要原那么、頻率原那么、順序原那么、功能原那么、控制器間距6.座椅設(shè)計依據(jù)的主要人體尺寸及運用Ø 尺寸適宜、坐姿自然、鞏固、平安、可調(diào)節(jié)、適于進行操作Ø 椅面高度 小腿加足高的第5百分位數(shù)設(shè)計 參考值350450mmØ 座椅深度 以坐深的第5百分位數(shù)進行設(shè)計 參考值：工作用椅300-400mm,休息用400-430 mm Ø 座椅寬度 以坐姿臀寬尺寸的第95百分位數(shù)進行設(shè)計 參考值：380480mmØ 椅面傾度 后傾： 10°以內(nèi)Ø 椅子靠背參數(shù) 椅靠背角度：ANSI推薦范圍是90°到120° 靠背寬度：ANSI推薦在腰部最少時為12英寸30.5cm 椅子靠背高度：推薦最小值19.5英寸50cm 第9章 肌肉骨骼失調(diào)及其預(yù)防1.MSDs定義人體肌肉骨骼組織的疾病，包括肌肉、神經(jīng)、腱、韌帶、關(guān)節(jié)、軟骨、血管以及椎間盤等的傷害和失調(diào)，這些傷害往往是長期累積而導致的，而并不是由滑倒、跌倒、墜落以及