人因工程HumanFactorsEngineering，Ergonomics華北電力大學電力經濟管理教研室王永13581580878wyl@課程目的（1）從工程的角度掌握人的生理、心理的特點，作業環境、人機界面、場所人因工程設計等知識中的基本概念和基本理論，對人、機、環境相互關系有比較全面了解和認識，樹立以“人”為核心的思想。（2）掌握人的行為方式、工作能力、作業限制等特點，能夠對工程設計、工作安排、環境布置等提出科學的建議和要求，為人-機-環境系統建立合理可行的方案，以達到提高作業者的作業能力、系統生產率、安全性和舒適性的目的。第一章人因工程學概述第一章人因工程學概述第一節學科概述第二節人因工程學的重要性及應用第三節人因工程學的基本原理和研究方法第四節人因工程學與其他學科的關系第一節學科概述一、人因工程學的定義美國——人因工程學（HumanFactorsEngineering）歐洲和其他國家——工效學（Ergonomics)部分學者——人類工程學（HumanEngineering）心理學家——工程心理學（EngineeringPsychology）

1.WhatisHumanFactors

什么是人機工程學WhatisHumanFactors

什么是人機工程學Fittingthetasktotheperson使機器適應人Makingthingsuser-friendly提高用戶友好性Workingsmarter,notharder講究工作技巧Therulesofwork講究作業規律Fittingthetasktotheperson

使機器適應人Makingthingsuser-friendly

提升用戶友好性Example:F-14Design

實例ExampleWorkingsmarter,notharder

講究工作技巧Therulesofwork

講究作業規律2.ObjectivesofHumanFactors

人機工程的研究對象-1EnhancetheeffectivenessandefficiencyIncreasedconvenienceofuseReducederrorsIncreasedproductivity提高工作效率使用方便減少失誤提高產量Enhanceeffectiveness&efficiency

提高工作效率2.ObjectivesofHumanFactors

人機工程的研究對象-2EnhancecertaindesirablehumanvaluesImprovedsafetyReducedfatigueandstressIncreasedcomfortGreateruseracceptanceIncreasedjobsatisfactionImprovedqualityoflife提升人身價值提高安全性減少疲勞降低強度增加舒適性提高用戶接受性提升工作滿意度提升生活質量Enhancecertaindesirablehumanvalues提升人身價值一、人因工程學的定義國際人類工效學會：研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素，研究人和機器及環境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假時怎樣統一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學科?！吨袊髽I管理百科全書》將人機工程學定義為：研究人和機器、環境的相互作用及其合理結合，使設計的機器與環境系統適合人的生理、心理等特點，達到在生產中提高效率、安全、健康和舒適的目的。綜上所述可以認為：人因工程學是以人的生理、心理特性為依據，應用系統工程的觀點，分析研究人與機械、人與環境以及機械與環境之間的相互作用，為設計操作簡便省力、安全、舒適，人—機—環境的配合達到最佳狀態的工程系統提供理論和方法的科學。因此，人因工程學可定義為：按照人的特性設計和改善人—機—環境系統的科學。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、工具或設施、設備等；環境——是指人、機所處的周圍環境，如作業場所和空間、物理化學環境和社會環境等；人—機—環境系統——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境所構成的系統，簡稱人—機系統。二、具體含義說明第一節學科概述三、人因工程學的特點1、產品是為顧客服務的，設計時應始終把用戶放在首位2、必須意識到個體在能力和限制上的差異，并且充分考慮到這些差異對各種設計可能造成的影響。3、強調設計過程中經驗數據和評價的重要性，依靠科學方法和使用客觀數據去檢驗假設，推出人類行為方式的基本數據。4、用系統觀點考慮問題，意識到事物、過程、環境和人都不是獨立存在的。四、人因工程學的發展史發展史萌芽時期（20世紀初期）人因工程學的興起時期（1910—1940年）人因工程學的成長時期（1940—1960年）人因工程學的發展時期（1960年以后）

第一節學科概述早期歷史—萌芽階段20世紀前期（以機器為中心）

這一階段主要研究人如何適應機器（包括環境等因素）以提高工作效率、減少工作事故。

Taylor,LillianGilbreth（人機學研究的先軀）：動作研究和車間管理研究。熟練操作與作業疲勞；工作間的設計和殘疾人使用設備的設計。德國心理學家閔斯托伯格倡導將心理學應用實踐，其代表作《心理學與工業效率》，提出了心理學對人在工作中的適應與提高效率的重要性。第一節學科概述學科興起階段1910—1940年這一階段主要研究如何減輕疲勞及人對機器適應問題（包括環境等因素）以提高工作效率。1914年第一次世界大戰為工作研究提供了重要背景；1924年美國芝加哥西方電氣公司進行了長達8年的霍桑實驗，研究影響人的工作效率的因素；人的生理、心理因素、工作條件（照明、噪音等）、組織因素、工作氣氛和人際關系等。（使人適應機器）第一節學科概述學科成長階段1940—1960年這一階段主要研究如何設計機器使其適應人的生理、適理特征和人的能力限度，從人適應機器到機器適應人的新階段，為人因工程學奠定基礎。1945年人因工程職業誕生，第一本有關人機的書《應用實驗心理學：工程設計中的人因學》出版；1957年9月美國建立人因工程協會，由工效學協會出版《工效學》雜志；1960年國際人類工效學會（IEA）成立。（使機器適應人）第一節學科概述發展階段1960—1979年ThreeMile島上的核電站事故；1984年12月4日印度博帕爾殺蟲劑工廠有毒物質泄漏，4000人死亡，20萬人受傷；1986年前蘇聯切爾諾貝利核電站事故,300人死亡；根據美國學者研究，這幾起災難重要原因是不恰當的人因設計。這階段發展趨勢：（1）研究領域不斷擴大；（2）應用范圍越來越廣；（3）在高科技領域中發揮特殊作用。第一節學科概述第一節學科概述我國人因發展進程1930年清華大學開了工業心理學課程。1935年陳立出版了《工業心理學概況》，是我國最早介紹工業心理學的著作。1980年我國成立中國人類工效學標準技術委員會。1984年我國成立軍用人－機－環境系統工程標準化技術委員會。1989年成立中國人類工效學學會。1991年成為《國際人類工效學協會》正式成員。第二節人因工程學的研究內容及應用范圍對象舉例例子產品和工具設計及改進機電設備機床、計算機、農業機械交通工具飛機、汽車、自行車建筑設施城市規劃、工業設施、工業與民用建筑宇航系統火箭、人造衛星、宇航飛船工作服裝勞保服、安全帽、勞保鞋作業的設計與改進作業姿勢、作業方法、作業量級工具選用和配置等工廠生產作業、監視作業、車輛駕駛作業、物品搬運作業、辦公室作業等環境的設計與改進聲、光、熱、色彩震動、塵埃、氣味等環境工廠、車間、控制中心、計算機房、辦公室、駕駛室、生活用房等一、應用范圍由于各國學科和工業基礎不同，各國人因工程的研究方向和側重點也有所不同。根本研究方向是：通過揭示人－機－環境之間的關系的規律，以確保系統的總體最優化。

其主要內容：

二、研究內容

（1）研究人的生理與心理特性

（2）研究人機系統總體設計

（3）研究人機界面設計

（4）研究工作場所設計和改善

（5）工作環境及其改善

研究工作環境下人的生理、心理的反應，環境對工作生活的影響，研究控制、改善和預防不良環境的措施。（6）研究作業方法及其改善

研究人從事體力作業、技能作業和腦力作業時的生理和心理反應、工作能力及信息處理特點；研究作業時合理的負荷和能量消耗，作業條件、作業程序和工作制度等。（7）研究系統的安全性和可靠性

研究人為失誤的特征和規律，人的可靠性和安全性，找出人為失誤的各種因素，以改進人－機－環境系統。

（8）研究組織與管理的效率

研究人的決策行為模式，研究如何改進生產或服務流程，研究使復雜的管理綜合化、系統化；研究人才的選拔、訓練和能力開發，改進績效，研究組織形式，提高員工參與管理和決策。研究方法觀測法心理測量法實驗法圖示模型法調查法心理測驗法一、主要研究方法

第三節人因工程學研究的方法和步驟（1）調查法調查法是獲取有關研究對象資料的一種基本方法。它具體包括訪談法、考察法和問卷法。第三節人因工程學研究的方法和步驟

（1）訪談法。是研究者通過詢問交談來收集有關資料的方法。（2）考察法。通過實地考察，發現現實的人一機一環境系統中存在的問題，為進一步開展分析、實驗和模擬提供背景資料。（3）問卷法。是研究者根據研究目的編制一系列問題和項目，以問卷或量表的形式收集被調查者的答案并進行分析的一種方法。（2）實驗法實驗法是在人為控制的條件下，排除無關因素的影響，系統地改變一定變量因素，以引起研究對象相應變化來進行因果推論和變化預測的一種研究方法。第三節人因工程學研究的方法和步驟

實驗法分為兩種，實驗室實驗和自然實驗。

（3）心理測量法（感覺評價法）

運用人的主觀感受對系統的質量、性質等進行評價和判定的一種方法，即人對事物客觀量作出的主觀評價。其目的是按一定標準分級，評定對象的大小、優劣等。

第三節人因工程學研究的方法和步驟

心理測量的對象：

對產品或系統的特定質量、性質進行評價，如對聲壓、照度、重量和表面狀況等進行評價，可以借助儀器測量。對產品或系統的整體進行綜合評價，如舒適性、使用性、滿意度、感覺、購物動機等進行評價。主要由人來評價。（4）心理測驗法是以心理學中的有關個體差異理論為基礎，將操作者個體在某種心理測驗中的成績與常模作比較，用以分析被試心理素質特點。應用于人員素質測試、選拔和培訓。第三節人因工程學研究的方法和步驟心理測量的分類：能力測試。智力測試。個性測試。測驗必須滿足以下兩個條件:第一，必須建立常模。常模是某個標準化的樣本在測驗上的平均得分。第二，測驗必須具備一定的信度和效度，即準確而可靠地反映所測驗的心理特性。（5）圖示模型法

圖示模型法是采用圖形對系統進行描述，直觀地反應各要素之間的關系。主要應用于工具、作業與環境設計改進。第三節人因工程學研究的方法和步驟在圖示模型法中，應用較多的是三要素圖示模型。人的三要素是中樞神經系統、感覺器官和運動器官；機具的三要素是機器本體、顯示器和控制器。

圖1.1基本模型

1.2駕駛員－汽車模型第三節人因工程學研究的方法和步驟二、研究方法的效度與信度1、效度效度是指研究結果能真實的反映所評價的內容。效度的分類：內部效度指研究中各變量間確實存在著一定的因果關系。外部效度指某一研究成果的結論能夠在多大程度上推廣和普及到其他人和背景中。第三節人因工程學研究的方法和步驟2、信度信度是指研究方法和研究結果的可靠性，即多次測量的結果保持一致性。3、提高信度的方法研究樣本的選擇（抽樣方法）統計方法的正確性第三節人因工程學研究的方法和步驟1、機具的研究步驟（1）確定目的及功能；（2）人與機具的功能分配；（3）模型的描述；（4）分析（人的特性、機器特性、系統的特性）；（5）模型的實驗；（6）機具的設計與改進。三、人因工程學研究步驟第三節人因工程學研究的方法和步驟2、作業的研究步驟（1）確定作業的目的和實現該目的的功能；（2）確定作業中人與機具的功能分配；（3）作業模型的描述；（4）對作業人員的特性進行測量、數據分析；（5）提出作業各種方案并進行評價；（6）對作業進行設計與改進和評價。3、環境的研究步驟（1）確定目的，明確研究環境的重點因素；（2）分析環境對人的影響（圖示模型方法）；（3）提出多種方案并進行評價；（4）對環境進行設計與改進和評價。第三節人因工程學研究的方法和步驟第四節人因工程學的相關學科人因工程學管理科學醫學人體測量生理學人體解剖勞動醫學環境醫學生物力學