人因工程學(xué)第13章 人機(jī)系統(tǒng)

1、華北電力大學(xué)工業(yè)工程葉 鋒華北電力大學(xué)工業(yè)工程華北電力大學(xué)工業(yè)工程華北電力大學(xué)工業(yè)工程 第一節(jié)第一節(jié) 人機(jī)系統(tǒng)概述人機(jī)系統(tǒng)概述 第二節(jié)第二節(jié) 人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與程序人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與程序 第三節(jié)第三節(jié) 人機(jī)系統(tǒng)評價概述人機(jī)系統(tǒng)評價概述 第四節(jié)第四節(jié) 人機(jī)系統(tǒng)分析評價方法人機(jī)系統(tǒng)分析評價方法華北電力大學(xué)工業(yè)工程 華北電力大學(xué)工業(yè)工程n人機(jī)系統(tǒng)人機(jī)系統(tǒng)-系統(tǒng)是由相互作用、相互依存的要素（部分）組成的、具有特定功能的有機(jī)整要素（部分）組成的、具有特定功能的有機(jī)整體。體。n組成組成-是由相互作用、相互依存的人和機(jī)器是由相互作用、相互依存的人和機(jī)器兩個子系統(tǒng)構(gòu)成的，且能完成特定目標(biāo)的一個兩個子系統(tǒng)構(gòu)成的

2、，且能完成特定目標(biāo)的一個整體系統(tǒng)。整體系統(tǒng)。n人人-是指機(jī)器的操作者或使用者；是指機(jī)器的操作者或使用者；n機(jī)器機(jī)器-含義是廣義的，是指人所操縱或使用的各含義是廣義的，是指人所操縱或使用的各種機(jī)器、設(shè)備、工具等的總稱。種機(jī)器、設(shè)備、工具等的總稱。華北電力大學(xué)工業(yè)工程n例如例如:n人騎自行車人騎自行車n人駕駛汽車人駕駛汽車n人操縱機(jī)器人操縱機(jī)器n人控制自動化生產(chǎn)人控制自動化生產(chǎn)n人使用計(jì)算機(jī)人使用計(jì)算機(jī)都屬于人機(jī)系統(tǒng)都屬于人機(jī)系統(tǒng)華北電力大學(xué)工業(yè)工程二、人機(jī)系統(tǒng)基本模式二、人機(jī)系統(tǒng)基本模式 n人機(jī)系統(tǒng)基本模式由下列子系統(tǒng)組成 ：n人的子系統(tǒng)人的子系統(tǒng)、n機(jī)器的子系統(tǒng)機(jī)器的子系統(tǒng)n人機(jī)界面人機(jī)界面華

3、北電力大學(xué)工業(yè)工程n人的子系統(tǒng)可概括為人的子系統(tǒng)可概括為 感受刺激感受刺激大腦信息加工大腦信息加工做出反應(yīng)做出反應(yīng)n機(jī)器的子系統(tǒng)可概括為機(jī)器的子系統(tǒng)可概括為 控制裝置控制裝置機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)顯示裝置顯示裝置n在人機(jī)系統(tǒng)中，人與機(jī)器之間存在著信息在人機(jī)系統(tǒng)中，人與機(jī)器之間存在著信息環(huán)路，人機(jī)相互具有信息傳遞的性質(zhì)。系環(huán)路，人機(jī)相互具有信息傳遞的性質(zhì)。系統(tǒng)能否正常工作，取決于信息傳遞過程能統(tǒng)能否正常工作，取決于信息傳遞過程能否持續(xù)有效地進(jìn)行。否持續(xù)有效地進(jìn)行。ROSDMC二、人機(jī)系統(tǒng)基本模式二、人機(jī)系統(tǒng)基本模式華北電力大學(xué)工業(yè)工程三、人機(jī)系統(tǒng)的類型三、人機(jī)系統(tǒng)的類型n1.按有無反饋控制分類按有無反

4、饋控制分類 n（1）閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)）閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng) n（2）開環(huán)人機(jī)系統(tǒng)）開環(huán)人機(jī)系統(tǒng) n2.按系統(tǒng)自動化程度分類按系統(tǒng)自動化程度分類 n（1）人工操作系統(tǒng)）人工操作系統(tǒng) n（2）半自動化系統(tǒng)）半自動化系統(tǒng) n（3）自動化系統(tǒng)）自動化系統(tǒng) n3.按人機(jī)結(jié)合方式分類按人機(jī)結(jié)合方式分類 n（1）人機(jī)串聯(lián)）人機(jī)串聯(lián) n（2）人機(jī)并聯(lián)）人機(jī)并聯(lián) n（3）人機(jī)串、并聯(lián)混合）人機(jī)串、并聯(lián)混合 華北電力大學(xué)工業(yè)工程1.按有無反饋控制分類按有無反饋控制分類 n反饋是指系統(tǒng)的輸出量與系統(tǒng)輸入量結(jié)合后重新反饋是指系統(tǒng)的輸出量與系統(tǒng)輸入量結(jié)合后重新對系統(tǒng)發(fā)生作用對系統(tǒng)發(fā)生作用。n(1)閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)n也叫反饋

5、控制人機(jī)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：系統(tǒng)的輸出直接作也叫反饋控制人機(jī)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：系統(tǒng)的輸出直接作用于系統(tǒng)的控制。用于系統(tǒng)的控制。 n(2)開環(huán)人機(jī)系統(tǒng)開環(huán)人機(jī)系統(tǒng)n特征是：系統(tǒng)中沒有反饋回路，系統(tǒng)輸出不對系統(tǒng)的控特征是：系統(tǒng)中沒有反饋回路，系統(tǒng)輸出不對系統(tǒng)的控制發(fā)生作用，所提供的反饋信息不能控制下一步的操作。制發(fā)生作用，所提供的反饋信息不能控制下一步的操作。即系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)的控制作用沒有直接影響。即系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)的控制作用沒有直接影響。 華北電力大學(xué)工業(yè)工程2.按系統(tǒng)自動化程度分類按系統(tǒng)自動化程度分類n(1)手工操作系統(tǒng)手工操作系統(tǒng)n人使用機(jī)械與工具工作，但機(jī)械與工具不具備動力，能人使用機(jī)械與工具

6、工作，但機(jī)械與工具不具備動力，能源是體力，控制憑技能。源是體力，控制憑技能。n例如，鉗工銼削、刮研、木工作業(yè)、手工造型等例如，鉗工銼削、刮研、木工作業(yè)、手工造型等人（動力源和控制者）人（動力源和控制者）信 息 儲 存感 覺信息處理與決策執(zhí) 行信 息 反 饋輸 出輸 入華北電力大學(xué)工業(yè)工程2.按系統(tǒng)自動化程度分類按系統(tǒng)自動化程度分類n（2）半自動化系統(tǒng)）半自動化系統(tǒng)n這種系統(tǒng)中，人操縱具有動力的設(shè)備工作。n如，操縱機(jī)床加工零件，駕駛汽車、火車等。人（動力源和控制者）人（動力源和控制者）信信 息息 儲儲 存存感 覺信息處理與決策執(zhí) 行信信 息息 反反 饋饋b）過程控制輸 入設(shè) 備輸 出華北電力大學(xué)

7、工業(yè)工程2.按系統(tǒng)自動化程度分類按系統(tǒng)自動化程度分類n（3）自動化系統(tǒng)）自動化系統(tǒng)n這種系統(tǒng)中，機(jī)器完全代替了人的工作，生產(chǎn)過程的信息接受、信息處理和執(zhí)行等均由機(jī)器來完成，人只起啟動、停止、編程、監(jiān)控、修理、調(diào)試的作用。n但是，這種系統(tǒng)的投資大，非大量生產(chǎn)采用它是不經(jīng)濟(jì)的。華北電力大學(xué)工業(yè)工程3.按人機(jī)結(jié)合方式分類按人機(jī)結(jié)合方式分類n可分為人機(jī)串聯(lián)，人機(jī)并聯(lián)和人機(jī)串、并聯(lián)混合三種方式。如圖所示: 機(jī)器人人機(jī)器機(jī)器機(jī)器人華北電力大學(xué)工業(yè)工程n（1）人機(jī)串聯(lián)）人機(jī)串聯(lián)n人與機(jī)任何一方停止活動或發(fā)生故障，都會使整個系統(tǒng)人與機(jī)任何一方停止活動或發(fā)生故障，都會使整個系統(tǒng)中斷工作。人和機(jī)的特性相互中斷工作

8、。人和機(jī)的特性相互 增強(qiáng)、相互干擾。增強(qiáng)、相互干擾。n 機(jī)器人華北電力大學(xué)工業(yè)工程n（2）人機(jī)并聯(lián)）人機(jī)并聯(lián)n人、機(jī)兩者可以相互取代，具有較高的可靠性。作業(yè)時人間接介入工作系統(tǒng)，人的作用以監(jiān)視、管理為主，手工作業(yè)為輔。這種結(jié)合方式，人與機(jī)的功能互相補(bǔ)充，自動化系統(tǒng)中多采用這種人機(jī)結(jié)合方式。n 人機(jī)器華北電力大學(xué)工業(yè)工程機(jī)器機(jī)器人（3）人機(jī)串、并聯(lián)混合）人機(jī)串、并聯(lián)混合這種結(jié)合方式多種多樣，實(shí)際上都是人機(jī)串聯(lián)這種結(jié)合方式多種多樣，實(shí)際上都是人機(jī)串聯(lián)和人機(jī)并聯(lián)的兩種方式的綜合，往往同時兼有和人機(jī)并聯(lián)的兩種方式的綜合，往往同時兼有這兩種方式的基本特性這兩種方式的基本特性 華北電力大學(xué)工業(yè)工程第二節(jié)第

9、二節(jié) 人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與程序人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與程序 華北電力大學(xué)工業(yè)工程的設(shè)計(jì)思想n先設(shè)計(jì)好機(jī)器，再根據(jù)機(jī)器的運(yùn)行要求來選拔和培訓(xùn)人員。的設(shè)計(jì)思想n即根據(jù)人的特性，設(shè)計(jì)出最符合人操作的機(jī)器設(shè)備、器具，最醒目的顯示器，最方便使用的控制器，如何使設(shè)計(jì)的機(jī)器盡可能地代替人的工作等。的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 n在機(jī)器和人中間進(jìn)行合理的功能分配，從而達(dá)到系統(tǒng)的最佳匹配 華北電力大學(xué)工業(yè)工程 n（一）人-機(jī)系統(tǒng)的目標(biāo) n（二）人與機(jī)器的功能分析 n（三）功能分配n（四）設(shè)計(jì)與評價華北電力大學(xué)工業(yè)工程正式投產(chǎn)正式投產(chǎn)試制評價試制評價系統(tǒng)分析評價系統(tǒng)分析評價確定系統(tǒng)目標(biāo)確定系統(tǒng)目標(biāo)人機(jī)功能分析人機(jī)功能分析人機(jī)功能分配人

10、機(jī)功能分配人機(jī)界面設(shè)計(jì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)作業(yè)輔助設(shè)計(jì)作業(yè)輔助設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性能要求總體設(shè)計(jì)工工 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 師師施工設(shè)計(jì)人力資源分析功能要求人員選擇人因工程專家工程專家人員訓(xùn)練人員開發(fā)人員開發(fā)機(jī)器設(shè)計(jì)機(jī)器設(shè)計(jì)優(yōu)劣華北電力大學(xué)工業(yè)工程n在設(shè)計(jì)一個系統(tǒng)時，首先必須確定它作為一個整體所體現(xiàn)的目標(biāo)，然后再討論為達(dá)到該目標(biāo)，系統(tǒng)應(yīng)該只備什么樣的功能。 n1人機(jī)特性比較 n詳細(xì)比較見下表華北電力大學(xué)工業(yè)工程能力種類機(jī)器的特性人的特性信息接收 物理量的檢測范圍廣，而且正確 可檢測如電磁波等一些人不能檢測的物理量 能夠在視覺范圍以外用紅外線和電磁波工作 具有與認(rèn)知有直接聯(lián)系的檢測能力，憑感官接受信號，掌握標(biāo)準(zhǔn)困

11、難，易出偏差 具有味覺、嗅覺和觸覺 視覺范圍有一定限制，能夠識別物體的位置、色彩和物體的移動信息處理按預(yù)先編程可進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理。記憶正確并能長時間儲存，調(diào)出速度快能連續(xù)進(jìn)行超精密的重復(fù)操作和按程序常規(guī)操作，可靠性較高對處理液體、氣體和粉狀體等比人優(yōu)越，但處理柔軟物體則不如人計(jì)算速度快，能夠正確地進(jìn)行計(jì)算，但不會修正錯誤圖形識別能力弱能進(jìn)行多通道的復(fù)雜動作具有抽象、歸納能力以及模式識別、聯(lián)想、發(fā)明創(chuàng)造等高級思維能力。善于積累經(jīng)驗(yàn)并運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)判斷 超精密重復(fù)操作易出差錯，可靠性較低可通過獲取視覺、聽覺、位移和重量感等信息控制運(yùn)動器官靈活地操作計(jì)算速度慢，常出差錯，但能巧妙地修正錯誤圖形識別

12、能力強(qiáng)只能單通道信息交流與輸出與人之間的信息交流只能通過特定的方式進(jìn)行能輸出極大的和極小的功率，但不能像人手那樣進(jìn)行精細(xì)的調(diào)整專用機(jī)械的用途不能改變，只能按程序運(yùn)轉(zhuǎn)，不能隨機(jī)應(yīng)變?nèi)穗H之間很容易進(jìn)行信息交流，組織管理很重要10s內(nèi)能輸出1.5W，以0.15kW的輸出能連續(xù)工作一天，并能作精細(xì)的調(diào)整通過教育訓(xùn)練，有多方面的適應(yīng)能力，有隨機(jī)應(yīng)變能力，但改變習(xí)慣定型比較困難華北電力大學(xué)工業(yè)工程學(xué)習(xí)歸納能力學(xué)習(xí)能力較低，靈活性差只能理解特定的事物具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，能閱讀和接受口頭指令，靈活性很強(qiáng)能從特定的情況推出一般結(jié)論，既具有歸納思維能力持續(xù)性、可靠性和適應(yīng)性可連續(xù)、穩(wěn)定、長期運(yùn)轉(zhuǎn)，也需要適當(dāng)?shù)木S修

13、保養(yǎng)可進(jìn)行單調(diào)的重復(fù)性作業(yè)與成本有關(guān)。設(shè)計(jì)合理的機(jī)器對設(shè)定的作業(yè)有很高的可靠性，但對意外事件則無能為力特性是固定不變的，不易出錯，如出錯不易修正易疲勞，很難長時間保持緊張狀態(tài)，需要休息、保健和娛樂不適于從事負(fù)荷刺激小、單調(diào)乏味的作業(yè)在緊急突發(fā)的情況下，可靠性差。可靠性與動機(jī)、責(zé)任感、身心狀態(tài)、意識水平等心理和生理?xiàng)l件有關(guān)有個體差異，與經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，容易出差錯，但易修正錯誤環(huán)境 能適應(yīng)不良環(huán)境條件，可在放射性、有毒氣體、粉塵、噪聲、黑暗、強(qiáng)風(fēng)暴雨等惡劣環(huán)境和危險(xiǎn)環(huán)境下工作 要求環(huán)境條件對人安全、健康、舒適，但對特定環(huán)境能較快適應(yīng)成本 包括購置費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)和保養(yǎng)維修費(fèi) 如果萬一不能使用，也只失去機(jī)器本身的

14、價值 包括工資、福利和教育培訓(xùn)費(fèi) 如果萬一發(fā)生事故，可能失去寶貴生命華北電力大學(xué)工業(yè)工程 n（）在感知覺方面，人的某些感宮的感受能力比機(jī)器（）在感知覺方面，人的某些感宮的感受能力比機(jī)器優(yōu)越優(yōu)越n例如，人的聽覺器官對音色的分辨力以及嗅覺器官對某些化學(xué)例如，人的聽覺器官對音色的分辨力以及嗅覺器官對某些化學(xué)物質(zhì)的感受性等，都優(yōu)于機(jī)器。物質(zhì)的感受性等，都優(yōu)于機(jī)器。n（）人能運(yùn)用多種通道接受信息（）人能運(yùn)用多種通道接受信息n當(dāng)一種信息通道有障礙時可用其他通道補(bǔ)償。而機(jī)器只能按設(shè)當(dāng)一種信息通道有障礙時可用其他通道補(bǔ)償。而機(jī)器只能按設(shè)計(jì)的固定結(jié)構(gòu)和方法輸入信息。計(jì)的固定結(jié)構(gòu)和方法輸入信息。n（）人具有高度的

15、靈活性和可塑性，能隨機(jī)應(yīng)變，采（）人具有高度的靈活性和可塑性，能隨機(jī)應(yīng)變，采用靈活的程序。用靈活的程序。n人能根據(jù)情境改變工作方法，能學(xué)習(xí)和適應(yīng)環(huán)境，能應(yīng)付意外人能根據(jù)情境改變工作方法，能學(xué)習(xí)和適應(yīng)環(huán)境，能應(yīng)付意外事件和排除故障。而機(jī)器應(yīng)付偶然事件的程序是非常復(fù)雜的。事件和排除故障。而機(jī)器應(yīng)付偶然事件的程序是非常復(fù)雜的。n因此，任何高度復(fù)雜的自動系統(tǒng)都離不開人的參與。因此，任何高度復(fù)雜的自動系統(tǒng)都離不開人的參與。華北電力大學(xué)工業(yè)工程n（）人能長期大量儲存信息并能綜合利用記憶信息（）人能長期大量儲存信息并能綜合利用記憶信息進(jìn)行分析和判斷進(jìn)行分析和判斷。n（）人具有總結(jié)和利用經(jīng)驗(yàn)，除舊創(chuàng)新，改進(jìn)工

16、作（）人具有總結(jié)和利用經(jīng)驗(yàn)，除舊創(chuàng)新，改進(jìn)工作的能力。的能力。n而機(jī)器無論多么復(fù)雜，只能按照人預(yù)先編排好的程序工作。n（）人能進(jìn)行歸納推理（）人能進(jìn)行歸納推理n在獲得實(shí)際觀察資料的基礎(chǔ)上，歸納出一般結(jié)論，形成概念，并能創(chuàng)造發(fā)明。n（）人的最重要特點(diǎn)是有感情、意識和個性，具有（）人的最重要特點(diǎn)是有感情、意識和個性，具有能動性，能繼承人類歷史、文化和精神遺產(chǎn)。能動性，能繼承人類歷史、文化和精神遺產(chǎn)。人在社會生活中，接受社會的影響，有明顯的社會性。華北電力大學(xué)工業(yè)工程 n（）機(jī)器能平穩(wěn)而準(zhǔn)確地運(yùn)用巨大動力（）機(jī)器能平穩(wěn)而準(zhǔn)確地運(yùn)用巨大動力n而人受身體結(jié)構(gòu)和生理特性的限制，可使用的力量較小。n（）機(jī)器

17、動作速度快、信息傳遞、加工和反應(yīng)的速度快（）機(jī)器動作速度快、信息傳遞、加工和反應(yīng)的速度快n（）機(jī)器的精度高，產(chǎn)生的誤差可隨機(jī)器精度提高而減小（）機(jī)器的精度高，產(chǎn)生的誤差可隨機(jī)器精度提高而減小n而人的操作精度不如機(jī)器，對刺激的感受也有限。n（4）機(jī)器的穩(wěn)定性好，做重復(fù)性工作，不存在疲勞和單調(diào)）機(jī)器的穩(wěn)定性好，做重復(fù)性工作，不存在疲勞和單調(diào)問題問題n人的工作易受身心因素和環(huán)境條件等影響，因此在感受外界作用和操作的穩(wěn)定性方面不如機(jī)器。華北電力大學(xué)工業(yè)工程n（5）機(jī)器的感受和反應(yīng)能力一般比人高）機(jī)器的感受和反應(yīng)能力一般比人高n如機(jī)器可以接受超聲、輻射、微波、電磁波和磁場等信號；n還可以做出人做不到的反

18、應(yīng)；如發(fā)射電訊信號、發(fā)出激光等。n（6）機(jī)器能同時完成多種操作，而且可以保持較高的效率和準(zhǔn)）機(jī)器能同時完成多種操作，而且可以保持較高的效率和準(zhǔn)確度確度n人一般只能同時完成12項(xiàng)操作，而且兩項(xiàng)操作容易相互干擾，難以持久地進(jìn)行。n（7）機(jī)器能在惡劣的環(huán)境條件下工作）機(jī)器能在惡劣的環(huán)境條件下工作n如在高壓、低壓、高溫、低溫、超重、缺氧、輻射、振動等條件下，機(jī)器可以很好地工作，而人則無法耐受。華北電力大學(xué)工業(yè)工程（三）功能分配（三）功能分配n1.人機(jī)功能分配人機(jī)功能分配n所謂人機(jī)功能分配，是指在人機(jī)系統(tǒng)中，為了充分發(fā)揮人與機(jī)械各自的特長，互補(bǔ)所短，恰當(dāng)?shù)胤峙淙藱C(jī)任務(wù)，以達(dá)到人機(jī)系統(tǒng)整體的最佳效能與總體

19、功能。n（1）人機(jī)功能分配應(yīng)考慮的問題）人機(jī)功能分配應(yīng)考慮的問題n 1) 人與機(jī)械的性能、負(fù)荷能力、潛力及局限性。n 2) 人進(jìn)行規(guī)定操作所需的訓(xùn)練時間和精力限度。n 3) 對異常情況的適應(yīng)性和反應(yīng)能力的人機(jī)對比。n 4) 人的個體差異的統(tǒng)計(jì)。n 5) 機(jī)械代替人的效果和成本。華北電力大學(xué)工業(yè)工程（2）通常由）通常由“人人”承擔(dān)的工作承擔(dān)的工作n（）程序設(shè)計(jì)（）程序設(shè)計(jì)n（）意外事件處理（）意外事件處理n（）變化頻繁的作業(yè)（）變化頻繁的作業(yè)n（4）“機(jī)機(jī)”的維修的維修n（）長時期大量貯存信息（）長時期大量貯存信息n（）研究、決策、設(shè)計(jì)等（）研究、決策、設(shè)計(jì)等華北電力大學(xué)工業(yè)工程（3）通常由）通

20、常由“機(jī)機(jī)”承擔(dān)的工作承擔(dān)的工作：n（）枯燥、單調(diào)的作業(yè)和笨重的作業(yè)（）枯燥、單調(diào)的作業(yè)和笨重的作業(yè)n（）險(xiǎn)性較大的作業(yè)。如救火、空間技術(shù)、放（）險(xiǎn)性較大的作業(yè)。如救火、空間技術(shù)、放射環(huán)境及有毒作業(yè)等。射環(huán)境及有毒作業(yè)等。n（）粉塵作業(yè)（）粉塵作業(yè)n（）噴漆、涂料、電鍍、焊接、鉚接等作業(yè)。（）噴漆、涂料、電鍍、焊接、鉚接等作業(yè)。n（）自動校正、自動檢測、高精度裝配等。（）自動校正、自動檢測、高精度裝配等。n（）特殊目的作業(yè)。如病房服務(wù)、為盲人引路、（）特殊目的作業(yè)。如病房服務(wù)、為盲人引路、壁行機(jī)壁行機(jī)(用于船殼焊接用于船殼焊接)、象鼻機(jī)、象鼻機(jī)(仿象鼻運(yùn)動搬運(yùn)仿象鼻運(yùn)動搬運(yùn)重物重物)等。等。n

21、（）高階運(yùn)算（）高階運(yùn)算n（）快速操作（）快速操作n（）可靠性的、高精度的和程序固定的作業(yè)。（）可靠性的、高精度的和程序固定的作業(yè)。華北電力大學(xué)工業(yè)工程2.人與機(jī)的功能匹配人與機(jī)的功能匹配n1）人機(jī)應(yīng)達(dá)到最佳匹配，使系統(tǒng)整體效能最優(yōu)）人機(jī)應(yīng)達(dá)到最佳匹配，使系統(tǒng)整體效能最優(yōu)n2）人和機(jī)器的相互配合）人和機(jī)器的相互配合n人監(jiān)控機(jī)器人監(jiān)控機(jī)器n機(jī)器監(jiān)督人。以防止人產(chǎn)生失誤時導(dǎo)致整個系統(tǒng)發(fā)生故障。機(jī)器監(jiān)督人。以防止人產(chǎn)生失誤時導(dǎo)致整個系統(tǒng)發(fā)生故障。n3）顯示器與人的信息感覺通道特性的匹配）顯示器與人的信息感覺通道特性的匹配n4）控制器與人體運(yùn)動反應(yīng)特性的匹配；）控制器與人體運(yùn)動反應(yīng)特性的匹配；n5）顯

22、示器與控制器之間的匹配；）顯示器與控制器之間的匹配；n6）環(huán)境條件與人的有關(guān)特性的匹配；）環(huán)境條件與人的有關(guān)特性的匹配；n7）人、機(jī)、環(huán)境要素與作業(yè)之間的匹配等。）人、機(jī)、環(huán)境要素與作業(yè)之間的匹配等。華北電力大學(xué)工業(yè)工程n1、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中的地位、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中的地位n幾乎所有的工程設(shè)計(jì)，大都可分為六個設(shè)計(jì)階段：幾乎所有的工程設(shè)計(jì)，大都可分為六個設(shè)計(jì)階段：n(1)原理設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)，主要解決功能問題；，主要解決功能問題；n(2)初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)，具有總體設(shè)計(jì)的性質(zhì)；，具有總體設(shè)計(jì)的性質(zhì)；n(3)人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是解決人機(jī)關(guān)系的一些問題；，主要是解決人機(jī)關(guān)系的

23、一些問題；n(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和工藝問題；，解決結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和工藝問題；n(5)造型設(shè)計(jì)，造型設(shè)計(jì)，主要是整體外觀造型的美觀設(shè)計(jì)問題；主要是整體外觀造型的美觀設(shè)計(jì)問題；n(6)完成階段完成階段，包括施工圖設(shè)計(jì)和試制問題。，包括施工圖設(shè)計(jì)和試制問題。華北電力大學(xué)工業(yè)工程華北電力大學(xué)工業(yè)工程n人機(jī)系統(tǒng)中，人與機(jī)器之間存在一個相互作用的人機(jī)系統(tǒng)中，人與機(jī)器之間存在一個相互作用的“界面界面”，所有的人與機(jī)器的交流都發(fā)生在這個界面上，一般稱為人機(jī)所有的人與機(jī)器的交流都發(fā)生在這個界面上，一般稱為人機(jī)界面，是人機(jī)關(guān)系的非常重要環(huán)節(jié)。界面，是人機(jī)關(guān)系的非常重要環(huán)節(jié)。n 3.人因工程學(xué)

24、設(shè)計(jì)人因工程學(xué)設(shè)計(jì)n對機(jī)具進(jìn)行人因工程學(xué)設(shè)計(jì)，使機(jī)具適應(yīng)人的特性、保對機(jī)具進(jìn)行人因工程學(xué)設(shè)計(jì)，使機(jī)具適應(yīng)人的特性、保證人使用時得心應(yīng)手。證人使用時得心應(yīng)手。n主要包括顯示器和控制器的選擇與設(shè)計(jì)、作業(yè)空間設(shè)計(jì)、主要包括顯示器和控制器的選擇與設(shè)計(jì)、作業(yè)空間設(shè)計(jì)、作業(yè)輔助設(shè)計(jì)等作業(yè)輔助設(shè)計(jì)等n4.系統(tǒng)評價系統(tǒng)評價 n就是試驗(yàn)該系統(tǒng)是否具備完成既定目標(biāo)的功能，并進(jìn)行就是試驗(yàn)該系統(tǒng)是否具備完成既定目標(biāo)的功能，并進(jìn)行安全性、舒適性及社會性因素的分析、評價。安全性、舒適性及社會性因素的分析、評價。2.人機(jī)界面設(shè)計(jì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)華北電力大學(xué)工業(yè)工程三、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟n（1）明確系統(tǒng)的目的和條件；）明確系統(tǒng)的目

25、的和條件；n（2）進(jìn)行人和機(jī)械的功能分配；）進(jìn)行人和機(jī)械的功能分配；n（3）進(jìn)行人和機(jī)械的相互配合；）進(jìn)行人和機(jī)械的相互配合；n（4）對系統(tǒng)或機(jī)械的設(shè)計(jì)；）對系統(tǒng)或機(jī)械的設(shè)計(jì)；n（5）對系統(tǒng)進(jìn)行分析評價）對系統(tǒng)進(jìn)行分析評價。華北電力大學(xué)工業(yè)工程系統(tǒng)開發(fā)的各階段各階段的主要內(nèi)容人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)人因工程專家的設(shè)計(jì)任務(wù)舉例明確系統(tǒng)的重要事項(xiàng)確定目標(biāo)主要人員的要求和制約條件對主要人員的特性、訓(xùn)練等有關(guān)問題進(jìn)行調(diào)查和預(yù)測確定使命系統(tǒng)使用上的制約條件和環(huán)境上的制約條件組成系統(tǒng)中人員的數(shù)量和質(zhì)量對安全性和舒適性條件進(jìn)行檢驗(yàn)明確適用條件能夠確保的主要人員的數(shù)量和質(zhì)量，能夠得到的訓(xùn)練設(shè)備對精神、動機(jī)的

26、影響進(jìn)行預(yù)測系統(tǒng)分析和系統(tǒng)規(guī)劃詳細(xì)劃分系統(tǒng)的主要事項(xiàng)詳細(xì)劃分系統(tǒng)的主要事項(xiàng)設(shè)想系統(tǒng)的性能分析系統(tǒng)的功能對各項(xiàng)設(shè)想進(jìn)行比較設(shè)計(jì)系統(tǒng)的輪廓及其分布圖系統(tǒng)構(gòu)思的發(fā)展（對可能的構(gòu)思進(jìn)行分析評價）系統(tǒng)的功能分配與設(shè)計(jì)有關(guān)的必要條件，與人員有關(guān)的必要條件功能分析主要人員的配備與訓(xùn)練方案的制定對人機(jī)功能分配和系統(tǒng)功能的各種方案進(jìn)行比較研究對各種性能的作業(yè)進(jìn)行分析調(diào)查、決定必要的信息顯示與控制的種類選擇最佳設(shè)想和必要設(shè)計(jì)條件人機(jī)系統(tǒng)的試驗(yàn)評價設(shè)想與其他專家組進(jìn)行權(quán)衡根據(jù)功能分配預(yù)測所需人員的數(shù)量和質(zhì)量以及訓(xùn)練計(jì)劃和設(shè)備提出試驗(yàn)評價方法設(shè)想與其他子系統(tǒng)的關(guān)系和準(zhǔn)備采取的對策華北電力大學(xué)工業(yè)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)備設(shè)計(jì)（

27、大綱的設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮與人有關(guān)的因素準(zhǔn)備適用的人因工程數(shù)據(jù)確定設(shè)計(jì)細(xì)則設(shè)計(jì)細(xì)則與人的作業(yè)的關(guān)系提出人因工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于信息與控制必要性的研究與實(shí)現(xiàn)方法的選擇和開發(fā)作業(yè)性能的研究居住性的研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體設(shè)計(jì)在系統(tǒng)的最終構(gòu)成階段，協(xié)調(diào)人機(jī)系統(tǒng)操作和保養(yǎng)的詳細(xì)分析研究（提高可靠性和維修性）設(shè)計(jì)適應(yīng)性高的機(jī)器人所處空間的安排參與系統(tǒng)設(shè)計(jì)最終方案的確定最后決定人機(jī)之間的功能分配使人在作業(yè)過程中，信息、聯(lián)絡(luò)、行動能夠迅速、準(zhǔn)確地進(jìn)行對安全性的考慮防止作業(yè)者工作熱情下降的措施控制面板的配置空間設(shè)計(jì)、人員和機(jī)器的配置決定照明、溫度、噪聲等環(huán)境條件和保護(hù)措施人員的培養(yǎng)計(jì)劃人員的訓(xùn)練和器材配備計(jì)劃與其他專家小組

28、的折衷方案決定使用說明書的內(nèi)容和式樣決定系統(tǒng)的運(yùn)行和保養(yǎng)所需的人員的數(shù)量和質(zhì)量、訓(xùn)練計(jì)劃和器材的開展系統(tǒng)的試驗(yàn)和評價規(guī)劃階段的評價模型制作階段原型、最終模型缺陷診斷、修改的建議人因工程學(xué)試驗(yàn)評價根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，修改設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖紙階段的評價模型或操縱訓(xùn)練用模擬裝置的人機(jī)關(guān)系評價確定評價標(biāo)準(zhǔn)（試驗(yàn)法、數(shù)據(jù)種類、分析法等）對安全性、舒適性、工作熱情的影響評價機(jī)械設(shè)計(jì)的變動、使用程序的變動、人的作業(yè)內(nèi)容的變動、人員素質(zhì)的提高、訓(xùn)練方法的改善、對系統(tǒng)規(guī)劃的反饋生產(chǎn)生產(chǎn)以上幾項(xiàng)為準(zhǔn)以上幾項(xiàng)為準(zhǔn)使用使用、保養(yǎng)以上幾項(xiàng)為準(zhǔn)以上幾項(xiàng)為準(zhǔn)華北電力大學(xué)工業(yè)工程 一、評價的概念一、評價的概念 二、評價目的、內(nèi)容與原

29、則二、評價目的、內(nèi)容與原則 三、評價目標(biāo)體系的建立三、評價目標(biāo)體系的建立 四、評價目標(biāo)體系四、評價目標(biāo)體系 五、評價目標(biāo)體系的處理五、評價目標(biāo)體系的處理華北電力大學(xué)工業(yè)工程一、評價的概念一、評價的概念n評價評價-是指按照明確目標(biāo)測定對象的屬性，是指按照明確目標(biāo)測定對象的屬性，并把該屬性變成主觀效用的行為，也即明確價并把該屬性變成主觀效用的行為，也即明確價值的過程。值的過程。n對人因工程設(shè)計(jì)進(jìn)行評價，就是查明設(shè)計(jì)方案對于對人因工程設(shè)計(jì)進(jìn)行評價，就是查明設(shè)計(jì)方案對于預(yù)定目標(biāo)的預(yù)定目標(biāo)的“價值價值”及及“效用效用”。n評價不能以單個因素作為目標(biāo)來進(jìn)行，必須考慮多評價不能以單個因素作為目標(biāo)來進(jìn)行，必須

30、考慮多個因素即多個目標(biāo)。個因素即多個目標(biāo)。n評價方法：評價方法：n定性評價定性評價n定量評價。定量評價。華北電力大學(xué)工業(yè)工程二、評價目的與原則二、評價目的與原則n（一）評價目的（一）評價目的n評價分為評價分為：n對現(xiàn)有的工業(yè)產(chǎn)品的人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行評價對現(xiàn)有的工業(yè)產(chǎn)品的人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行評價n主要是使有關(guān)人員了解現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)和存在的問題，主要是使有關(guān)人員了解現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)和存在的問題，為今后改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供依據(jù)和積累資料；為今后改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供依據(jù)和積累資料；n對人機(jī)系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段的評價對人機(jī)系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段的評價n主要是在規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段預(yù)測到系統(tǒng)可能占有的優(yōu)勢和存在主要是在規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段預(yù)測

31、到系統(tǒng)可能占有的優(yōu)勢和存在不足，并及時改進(jìn)。不足，并及時改進(jìn)。n評價目的評價目的n根據(jù)評價結(jié)果，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)，改善薄根據(jù)評價結(jié)果，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)，改善薄弱環(huán)節(jié)，消除不良因素或潛在危險(xiǎn)，以達(dá)到系統(tǒng)的最弱環(huán)節(jié)，消除不良因素或潛在危險(xiǎn)，以達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)化。優(yōu)化。華北電力大學(xué)工業(yè)工程n（1）評價方法的）評價方法的客觀性客觀性n評價時應(yīng)防止評價者的主觀因素的影響，為此應(yīng)提評價時應(yīng)防止評價者的主觀因素的影響，為此應(yīng)提供可靠的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)取值范圍不宜過大，否則將供可靠的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)取值范圍不宜過大，否則將使評價人員無所依從，同時對評價結(jié)果應(yīng)進(jìn)行檢查。使評價人員無所依從，同時對評價結(jié)果應(yīng)

32、進(jìn)行檢查。n（2）評價方法的）評價方法的通用性通用性n評價方法應(yīng)適應(yīng)評價同一級的各種系統(tǒng)。評價方法應(yīng)適應(yīng)評價同一級的各種系統(tǒng)。n（3）評價方法的）評價方法的綜合性綜合性n能反映評價對象各個方面的最重要的功能和因素，能反映評價對象各個方面的最重要的功能和因素，這佯才能真實(shí)地反映被評對象的實(shí)際情況。這佯才能真實(shí)地反映被評對象的實(shí)際情況。華北電力大學(xué)工業(yè)工程n（1）確定適用的評價方法、評價目標(biāo)）確定適用的評價方法、評價目標(biāo)(指標(biāo)指標(biāo))和評價標(biāo)準(zhǔn)；和評價標(biāo)準(zhǔn)；n（2）依據(jù)既定的評價程序和方法、對系統(tǒng)進(jìn)）依據(jù)既定的評價程序和方法、對系統(tǒng)進(jìn)行客觀的、定性或定量的評價，結(jié)合整體性、行客觀的、定性或定量的評價

33、，結(jié)合整體性、技術(shù)性、宜人性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等目標(biāo)及經(jīng)技術(shù)性、宜人性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等目標(biāo)及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出系統(tǒng)的最優(yōu)方案和最佳工作條件找出系統(tǒng)的最優(yōu)方案和最佳工作條件；n（3）在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件上難以或不可能達(dá)到）在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件上難以或不可能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)時，應(yīng)對規(guī)劃或設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性預(yù)期目標(biāo)時，應(yīng)對規(guī)劃或設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性研究，反復(fù)評價，以達(dá)到符合最優(yōu)化為目的。研究，反復(fù)評價，以達(dá)到符合最優(yōu)化為目的。華北電力大學(xué)工業(yè)工程 n (1)技術(shù)評價目標(biāo)技術(shù)評價目標(biāo)n工作性能、整體性、宜人性、安全性和使用維護(hù)等。工作性能、整體性、宜人性、安全性和使用維護(hù)等。n（2）經(jīng)濟(jì)評價目標(biāo)）經(jīng)濟(jì)評價目標(biāo)

34、n成本、利潤、實(shí)施方案的措施費(fèi)用和市場情況等。成本、利潤、實(shí)施方案的措施費(fèi)用和市場情況等。n（3）社會評價目標(biāo)）社會評價目標(biāo) n是否有益于改善環(huán)境，是否有利于人的文化技術(shù)水是否有益于改善環(huán)境，是否有利于人的文化技術(shù)水平的提高，是否改變?nèi)说牡赖聵?biāo)準(zhǔn)和生活習(xí)慣，是平的提高，是否改變?nèi)说牡赖聵?biāo)準(zhǔn)和生活習(xí)慣，是否有利于人的審美觀點(diǎn)提高等。否有利于人的審美觀點(diǎn)提高等。華北電力大學(xué)工業(yè)工程四、評價目標(biāo)體系四、評價目標(biāo)體系光照、溫度、濕度、粉塵、通風(fēng)環(huán)境有毒有害物質(zhì)等振動、噪聲、放射線完整性整體性創(chuàng)造性協(xié)調(diào)性新穎性適應(yīng)性易操作宜 人性大方形象化醒目色調(diào)省力易辯識美觀舒適本質(zhì)安全可靠性安全性可控性記憶性穩(wěn)定性

35、總目標(biāo)華北電力大學(xué)工業(yè)工程五、評價目標(biāo)體系的處理n（一）目標(biāo)體系的簡化（一）目標(biāo)體系的簡化n目標(biāo)之間有相互聯(lián)系，一項(xiàng)目標(biāo)的變化，常目標(biāo)之間有相互聯(lián)系，一項(xiàng)目標(biāo)的變化，常會影響到另一些目標(biāo)隨之變化。會影響到另一些目標(biāo)隨之變化。n例如，提高勞動生產(chǎn)率或改善勞動環(huán)境條件，可例如，提高勞動生產(chǎn)率或改善勞動環(huán)境條件，可能需增加投資能需增加投資。 n在擬定評價目標(biāo)時，目標(biāo)數(shù)量不宜過多，否在擬定評價目標(biāo)時，目標(biāo)數(shù)量不宜過多，否則，就難以突出主要因素，反而不易分清主則，就難以突出主要因素，反而不易分清主次。次。 華北電力大學(xué)工業(yè)工程（二）權(quán)系數(shù)的確定（二）權(quán)系數(shù)的確定n求權(quán)數(shù)的方法數(shù)很多，如求權(quán)數(shù)的方法數(shù)很多

36、，如n專家評議法專家評議法n層次分析法層次分析法n模糊數(shù)學(xué)法等模糊數(shù)學(xué)法等n也可由經(jīng)驗(yàn)或用判別表法等多種方法求出。也可由經(jīng)驗(yàn)或用判別表法等多種方法求出。華北電力大學(xué)工業(yè)工程n各評價目標(biāo)的權(quán)系數(shù)為各評價目標(biāo)的權(quán)系數(shù)為n式中，為評價目標(biāo)的權(quán)系數(shù)；為各評價目標(biāo)的總分；式中，為評價目標(biāo)的權(quán)系數(shù)；為各評價目標(biāo)的總分；為評價目標(biāo)數(shù)為評價目標(biāo)數(shù)ikA AB BC CD DA A1 10 01 12 20.0870.087B B3 31 12 26 60.2500.250C C4 43 310100.4170.417D D3 32 21 16 60.2500.250重要程度排序重要程度排序C CB B，D D

37、A Aniiiikkg1/比較者被比者niiiikkg1/華北電力大學(xué)工業(yè)工程第四節(jié)第四節(jié) 人機(jī)系統(tǒng)分析評價方法人機(jī)系統(tǒng)分析評價方法n一、連接分析法一、連接分析法n二、操作順序圖分析法二、操作順序圖分析法n三、校核表評價法三、校核表評價法n四、工作環(huán)境指數(shù)評價法四、工作環(huán)境指數(shù)評價法n(一一) 空間指數(shù)法空間指數(shù)法n(二二) 可視性指數(shù)可視性指數(shù) n(三三) 會話指數(shù)會話指數(shù) n(四四)步行指數(shù)步行指數(shù) n五、海洛德分析評價法五、海洛德分析評價法華北電力大學(xué)工業(yè)工程一、連接分析法一、連接分析法n連接分析評價法連接分析評價法(鏈?zhǔn)椒治龇ㄦ準(zhǔn)椒治龇?n是一種對人、機(jī)械、過程和系統(tǒng)進(jìn)行評價的簡便是一

38、種對人、機(jī)械、過程和系統(tǒng)進(jìn)行評價的簡便方法，它用方法，它用“連接連接”來表示人、機(jī)之間的關(guān)系。來表示人、機(jī)之間的關(guān)系。n 1.連接及其表示方法連接及其表示方法n 連接連接n指人機(jī)系統(tǒng)中，人與機(jī)、機(jī)與機(jī)、人與人之間的相互指人機(jī)系統(tǒng)中，人與機(jī)、機(jī)與機(jī)、人與人之間的相互作用關(guān)系。作用關(guān)系。n連接形式連接形式 ：n人人機(jī)機(jī)連接，連接，機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)連接，連接，人一人人一人連接。連接。華北電力大學(xué)工業(yè)工程 n人人機(jī)連接機(jī)連接n是指作業(yè)者通過感覺器官感覺器官接受機(jī)械發(fā)出的信息或作業(yè)者對機(jī)械實(shí)施控制操作操作而產(chǎn)生的作用關(guān)系；n機(jī)機(jī)機(jī)連接機(jī)連接n是指機(jī)械裝置之間所存在的依次控制關(guān)系；n人一人連接人一人連接n是指作業(yè)

39、者之間通過信息聯(lián)絡(luò)，協(xié)調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行而產(chǎn)生的作用關(guān)系。連接形式連接形式 ：華北電力大學(xué)工業(yè)工程n按連接性質(zhì)，人機(jī)系統(tǒng)的連接方式主要按連接性質(zhì)，人機(jī)系統(tǒng)的連接方式主要有兩種有兩種n對應(yīng)連接對應(yīng)連接 n 逐次連接逐次連接。華北電力大學(xué)工業(yè)工程（1）對應(yīng)連接）對應(yīng)連接n是指作業(yè)者通過感覺器官接受他人或機(jī)器裝置發(fā)出的信息或是指作業(yè)者通過感覺器官接受他人或機(jī)器裝置發(fā)出的信息或作業(yè)者根據(jù)獲得的信息進(jìn)行操縱而形成的作用關(guān)系。作業(yè)者根據(jù)獲得的信息進(jìn)行操縱而形成的作用關(guān)系。n例如，操作人員觀察顯示器后進(jìn)行操作。例如，操作人員觀察顯示器后進(jìn)行操作。n這種以視覺、聽覺或觸覺來接受指示形成的對應(yīng)連接這種以視覺、聽覺或

40、觸覺來接受指示形成的對應(yīng)連接稱為稱為顯示指示型對應(yīng)連接顯示指示型對應(yīng)連接。n操作人員得到信息后，以各種反應(yīng)動作操縱控制器而操作人員得到信息后，以各種反應(yīng)動作操縱控制器而進(jìn)行的連接稱為進(jìn)行的連接稱為反應(yīng)動作型的對應(yīng)連接反應(yīng)動作型的對應(yīng)連接。n按人、機(jī)的各種關(guān)聯(lián)特征還可將連接分為按人、機(jī)的各種關(guān)聯(lián)特征還可將連接分為操作連接、操作連接、語言連接語言連接和和行走連接行走連接等。等。華北電力大學(xué)工業(yè)工程n人在作業(yè)過程中，需要多次逐個地連續(xù)動作才能達(dá)到目人在作業(yè)過程中，需要多次逐個地連續(xù)動作才能達(dá)到目的，這種由逐次動作達(dá)到一個目的而形成的連接稱為逐的，這種由逐次動作達(dá)到一個目的而形成的連接稱為逐次連接。次

41、連接。n例如，內(nèi)燃機(jī)車司機(jī)啟動列車的操作過程。例如，內(nèi)燃機(jī)車司機(jī)啟動列車的操作過程。（2）逐次連接）逐次連接華北電力大學(xué)工業(yè)工程2.連接分析法的應(yīng)用程序連接分析法的應(yīng)用程序n（1）繪制連接分析圖）繪制連接分析圖n （2）確定各連接的重要度和頻率）確定各連接的重要度和頻率 n（3）計(jì)算綜合評價值（連接值）計(jì)算綜合評價值（連接值）n（4）優(yōu)化）優(yōu)化華北電力大學(xué)工業(yè)工程（1）繪制連接分析圖n運(yùn)用特定的符號把人機(jī)系運(yùn)用特定的符號把人機(jī)系統(tǒng)中的操作者、設(shè)備以及統(tǒng)中的操作者、設(shè)備以及它們之間的關(guān)系用連接關(guān)它們之間的關(guān)系用連接關(guān)系圖表示出來。系圖表示出來。n一般：一般：n圓形圓形-操作者操作者n矩形矩形-表

42、示設(shè)備，表示設(shè)備，n細(xì)實(shí)線細(xì)實(shí)線-操作連接操作連接n虛線虛線-聽覺連接聽覺連接n點(diǎn)劃線點(diǎn)劃線-視覺連接。視覺連接。n如右圖所示如右圖所示華北電力大學(xué)工業(yè)工程（2）確定各連接的重要度和頻率確定各連接的重要度和頻率n各連接的重要度和頻率可根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)各連接的重要度和頻率可根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)確定其分?jǐn)?shù)值。和經(jīng)驗(yàn)確定其分?jǐn)?shù)值。n一般用四級記分：一般用四級記分：n“極重要極重要”和和“頻率極高頻率極高”者為者為4分；分；n“重要重要”和和“頻率高頻率高”者為者為3分；分；n“一般一般”和和“一般頻率一般頻率者為者為2分；分；n“不重要不重要”和和“頻率低頻率低”者為者為1分。分。華北電力大學(xué)工業(yè)工程（3

43、）計(jì)算綜合評價值（連接值）計(jì)算綜合評價值（連接值）n綜合評價值綜合評價值=重要程度重要程度*頻率頻率n用綜合評價值評價人機(jī)系統(tǒng)各連接設(shè)用綜合評價值評價人機(jī)系統(tǒng)各連接設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。計(jì)的優(yōu)劣。華北電力大學(xué)工業(yè)工程n如右圖如右圖13-8中連線上中連線上的小圓圈中數(shù)字的小圓圈中數(shù)字n綜合評價值高者應(yīng)布綜合評價值高者應(yīng)布置在最佳區(qū)置在最佳區(qū)n如操作連接應(yīng)處于人如操作連接應(yīng)處于人的最佳作業(yè)范圍的最佳作業(yè)范圍n視覺連接應(yīng)處于人的視覺連接應(yīng)處于人的最佳視區(qū)最佳視區(qū)n聽覺連接使人的對話聽覺連接使人的對話或聽覺顯示信號聲最或聽覺顯示信號聲最清楚清楚n行走連接應(yīng)使行走距行走連接應(yīng)使行走距離最短離最短在連接分析圖中，以

44、綜合評價值表示兩個要素之間的關(guān)系在連接分析圖中，以綜合評價值表示兩個要素之間的關(guān)系華北電力大學(xué)工業(yè)工程n在連接分析在連接分析圖中，兩個圖中，兩個要素之間的要素之間的關(guān)系也有的關(guān)系也有的直接在連線直接在連線上描述上描述頻率頻率得分和得分和重要重要性性得分得分 BNPWRHHSC4443434434344233繪圖板繪圖板領(lǐng)航員領(lǐng)航員船長船長報(bào)務(wù)員報(bào)務(wù)員無 線 電無 線 電臺羅盤儀羅盤儀舵輪舵輪舵手舵手圖圖13- -10 船長與領(lǐng)航員、船長與領(lǐng)航員、舵手舵手及報(bào)及報(bào)務(wù)員之間關(guān)系務(wù)員之間關(guān)系華北電力大學(xué)工業(yè)工程（4）優(yōu)化n調(diào)整各要素位置，使人機(jī)及空間得到合調(diào)整各要素位置，使人機(jī)及空間得到合理配置。理

45、配置。n優(yōu)化原則優(yōu)化原則 n1）操作人員與其操縱裝置的連線盡可能不）操作人員與其操縱裝置的連線盡可能不交叉，以免在操作過程中互相干擾、碰撞交叉，以免在操作過程中互相干擾、碰撞。華北電力大學(xué)工業(yè)工程 1BCFEDG32A4a）AE1D2FB34GCb）圖13-9 作圖分析法華北電力大學(xué)工業(yè)工程n2）按綜合評價值大小布置）按綜合評價值大小布置n操作人員之間的距離應(yīng)按評價值大小，由近而遠(yuǎn)操作人員之間的距離應(yīng)按評價值大小，由近而遠(yuǎn)安排，操作者和多個機(jī)具之間也按同一原則布置。安排，操作者和多個機(jī)具之間也按同一原則布置。n3）按感覺特性配置系統(tǒng)的連接）按感覺特性配置系統(tǒng)的連接n視覺連接和觸覺連接應(yīng)配置在操

46、作者前面，聽覺視覺連接和觸覺連接應(yīng)配置在操作者前面，聽覺顯示可不受此限制，但也應(yīng)遵守綜合評價值高，顯示可不受此限制，但也應(yīng)遵守綜合評價值高，距離近布置原則。距離近布置原則。n4）作業(yè)空間的大小，應(yīng)符合安全空間的要求，）作業(yè)空間的大小，應(yīng)符合安全空間的要求，危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)和危險(xiǎn)作業(yè)點(diǎn)應(yīng)加隔離。危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)和危險(xiǎn)作業(yè)點(diǎn)應(yīng)加隔離。華北電力大學(xué)工業(yè)工程二、操作順序圖分析法二、操作順序圖分析法 n操作順序圖分析法（運(yùn)營圖法，操作順序圖分析法（運(yùn)營圖法，OSD法）法）（Operational Sequence Diagraming）n將由將由“信息信息意志決定意志決定動作動作” 之間的關(guān)系之間的關(guān)系組成的作業(yè)順

47、序用圖式表示。組成的作業(yè)順序用圖式表示。n操作順序圖的一般符號用圓圈操作順序圖的一般符號用圓圈表示接受信表示接受信息，方塊息，方塊表示動作，三角表示動作，三角表示傳遞信息表示傳遞信息。華北電力大學(xué)工業(yè)工程表表13-5 操作順序圖的符號操作順序圖的符號華北電力大學(xué)工業(yè)工程操作者看到信號燈亮就撳按鈕的操作順序如圖操作者看到信號燈亮就撳按鈕的操作順序如圖 燈亮燈亮看見燈看見燈按電鈕按電鈕燈亮燈亮看見燈看見燈按電鈕按電鈕a）b）a) 以作業(yè)者為對象來描述以作業(yè)者為對象來描述 b）以系統(tǒng)為對象來描述）以系統(tǒng)為對象來描述華北電力大學(xué)工業(yè)工程人操作失誤時的操作順序圖人操作失誤時的操作順序圖n a）有信息顯示

48、）有信息顯示 b）無信息顯示）無信息顯示a）點(diǎn)燈點(diǎn)燈看不見燈看不見燈不按電鈕不按電鈕看見燈看見燈按電鈕按電鈕看見燈看見燈按電鈕按電鈕b）不按不按電鈕電鈕沒看見燈沒看見燈沒點(diǎn)燈沒點(diǎn)燈圖圖13- -13人操作失誤時的操作順序圖人操作失誤時的操作順序圖 華北電力大學(xué)工業(yè)工程n將操作順序圖表現(xiàn)方法擴(kuò)展，進(jìn)行將操作順序圖表現(xiàn)方法擴(kuò)展，進(jìn)行反應(yīng)時間分析反應(yīng)時間分析 a）燈亮看見燈按電鈕b）燈亮看見燈按電鈕時間軸a）對燈亮立刻做出反應(yīng)）對燈亮立刻做出反應(yīng) b）對燈亮相當(dāng)長時間沒有做出反應(yīng)）對燈亮相當(dāng)長時間沒有做出反應(yīng)華北電力大學(xué)工業(yè)工程加進(jìn)概率值后的操作順序圖加進(jìn)概率值后的操作順序圖 看見燈亮不能看見燈亮不

49、按鈕按電鈕90%10%1%99%圖13-15 加進(jìn)概率值的操作順序圖華北電力大學(xué)工業(yè)工程三、校核表評價法三、校核表評價法n校核表進(jìn)行評價法亦稱為檢查表法，是一個較為普遍的初步定性的評價方法，該方法既可用于系統(tǒng)評價，也可用于單元評價。n 1校核表編制方法 n編制校核表應(yīng)根據(jù)評價對象和要求有針對性地進(jìn)行，要盡可能地系統(tǒng)和詳細(xì)。應(yīng)由人機(jī)工程技術(shù)人員、專業(yè)干部、生產(chǎn)技術(shù)人員和有經(jīng)驗(yàn)的操作人員共同編制，并通過實(shí)踐檢驗(yàn)不斷修改，使之不斷完善。 單元名稱檢查項(xiàng)目內(nèi)容回答備注是否華北電力大學(xué)工業(yè)工程2.人機(jī)系統(tǒng)分析校核表人機(jī)系統(tǒng)分析校核表 n（1）信息顯示）信息顯示n作業(yè)操作能得到充分的信息指示嗎？作業(yè)操作能

50、得到充分的信息指示嗎？n信息數(shù)量合適否？信息數(shù)量合適否？n作業(yè)面的亮度能否滿足視覺的判斷對象及進(jìn)行作業(yè)要求作業(yè)面的亮度能否滿足視覺的判斷對象及進(jìn)行作業(yè)要求的必要照明標(biāo)準(zhǔn)？的必要照明標(biāo)準(zhǔn)？n警報(bào)指示裝置是否配置在引人注意的地方？警報(bào)指示裝置是否配置在引人注意的地方？n儀表控制臺上的事故信號燈是否位于操作者的視野中心？儀表控制臺上的事故信號燈是否位于操作者的視野中心？n標(biāo)志記號是否簡潔、意思明確？標(biāo)志記號是否簡潔、意思明確？n信號和顯示裝置的種類和數(shù)量是否符合信息的特性？信號和顯示裝置的種類和數(shù)量是否符合信息的特性？n儀表的安排是否符合按用途分組的要求？排列秩序是否儀表的安排是否符合按用途分組的要

51、求？排列秩序是否符合與操作者的認(rèn)讀次序相一致？是否符合視覺運(yùn)動規(guī)符合與操作者的認(rèn)讀次序相一致？是否符合視覺運(yùn)動規(guī)律？是否避免了因調(diào)節(jié)或操縱手把時遮擋視線？律？是否避免了因調(diào)節(jié)或操縱手把時遮擋視線？華北電力大學(xué)工業(yè)工程n最重要的儀表是否布置在最有利的視區(qū)內(nèi)？最重要的儀表是否布置在最有利的視區(qū)內(nèi)？n顯示儀表與控制裝置在位置上對應(yīng)關(guān)系如何？顯示儀表與控制裝置在位置上對應(yīng)關(guān)系如何？n能否很容易地從儀表板上找出所需要的儀表？能否很容易地從儀表板上找出所需要的儀表？n儀表刻度能否十分清楚地分辨？儀表刻度能否十分清楚地分辨？n儀表的精度符合讀數(shù)精度要求嗎？儀表的精度符合讀數(shù)精度要求嗎？n刻度盤分度的特點(diǎn)不同

52、，能否引起讀數(shù)誤差？刻度盤分度的特點(diǎn)不同，能否引起讀數(shù)誤差？n根據(jù)指針是否能容易地讀出所需要的數(shù)字？指根據(jù)指針是否能容易地讀出所需要的數(shù)字？指針運(yùn)動方向符合習(xí)慣要求嗎？針運(yùn)動方向符合習(xí)慣要求嗎？n音響信號是否受到噪聲干擾？必要的會話是否音響信號是否受到噪聲干擾？必要的會話是否受到干擾？受到干擾？（1）信息顯示）信息顯示華北電力大學(xué)工業(yè)工程(2)操縱裝置n操縱裝置是否設(shè)置在手易達(dá)到的范圍內(nèi)？操縱裝置是否設(shè)置在手易達(dá)到的范圍內(nèi)？n需要進(jìn)行快而準(zhǔn)確的操作動作是否用于操作？需要進(jìn)行快而準(zhǔn)確的操作動作是否用于操作？n操縱裝置是否按不同功能和不同系統(tǒng)分組？操縱裝置是否按不同功能和不同系統(tǒng)分組？n不同的操縱

53、裝置在形狀、大小、顏色上是否有區(qū)不同的操縱裝置在形狀、大小、顏色上是否有區(qū)別？別？n操作極快、使用頻繁的操縱裝置是否用按鈕？操作極快、使用頻繁的操縱裝置是否用按鈕？n按鈕的表面大小、撳壓深度、表面形狀是否合理？按鈕的表面大小、撳壓深度、表面形狀是否合理？n手控操縱機(jī)構(gòu)的形狀、大小、材料是否與施力大手控操縱機(jī)構(gòu)的形狀、大小、材料是否與施力大小相符合？小相符合？n從生理上考慮，施力大小是否合理？是否有靜態(tài)從生理上考慮，施力大小是否合理？是否有靜態(tài)施力狀態(tài)？施力狀態(tài)？n腳踏板是否必要腳踏板是否必要Y是否坐姿操作腳踏板？是否坐姿操作腳踏板？華北電力大學(xué)工業(yè)工程n顯示裝置與操縱裝置是否按使用順序原則、使

54、用顯示裝置與操縱裝置是否按使用順序原則、使用頻率原則扣重要性原則安排？頻率原則扣重要性原則安排？n能用復(fù)合的操縱裝置能用復(fù)合的操縱裝置(多功能的多功能的)嗎？嗎？n操縱裝置的運(yùn)行方向是否與預(yù)期的功能和被控制操縱裝置的運(yùn)行方向是否與預(yù)期的功能和被控制的部件運(yùn)動方向一致？的部件運(yùn)動方向一致？n操縱裝置的設(shè)計(jì)是否滿足協(xié)調(diào)性操縱裝置的設(shè)計(jì)是否滿足協(xié)調(diào)性(適應(yīng)性或兼容性適應(yīng)性或兼容性)的要求（即顯示裝置與操縱裝置的空間位置協(xié)調(diào)的要求（即顯示裝置與操縱裝置的空間位置協(xié)調(diào)性，運(yùn)動上的協(xié)調(diào)性和概念上的協(xié)調(diào)性）？性，運(yùn)動上的協(xié)調(diào)性和概念上的協(xié)調(diào)性）？n緊急停車裝置設(shè)置的位置是否合理？緊急停車裝置設(shè)置的位置是否合

55、理？n操縱裝置的布置是否能保證操作者以最佳體位進(jìn)操縱裝置的布置是否能保證操作者以最佳體位進(jìn)行操作？行操作？(2)操縱裝置華北電力大學(xué)工業(yè)工程四、工作環(huán)境指數(shù)評價法四、工作環(huán)境指數(shù)評價法n（一）空間指數(shù)法（一）空間指數(shù)法n（二）可視性指數(shù)（二）可視性指數(shù)n（三）會話指數(shù)（三）會話指數(shù)n（四）步行指數(shù)（四）步行指數(shù) 華北電力大學(xué)工業(yè)工程（一）空間指數(shù)法（一）空間指數(shù)法n如果工作空間過分窄小，環(huán)境很嘈雜的話，就會對工作效率和作業(yè)疲勞產(chǎn)生很大的影響。因此，采用“空間指數(shù)法”。評價人與機(jī)器、人與人、機(jī)器與機(jī)器等互相的位置安排。n空間指數(shù)法分為空間指數(shù)法分為n1.密集指數(shù)密集指數(shù)n2.可行性指數(shù)可行性指數(shù)

56、 華北電力大學(xué)工業(yè)工程n所謂密集指數(shù)，是指一定的占地面積中操作人所謂密集指數(shù)，是指一定的占地面積中操作人員（工作者，作業(yè)者等）數(shù)目指標(biāo)用評分的值員（工作者，作業(yè)者等）數(shù)目指標(biāo)用評分的值來表示。下表是由張乃爾與托克特做出的一個來表示。下表是由張乃爾與托克特做出的一個示范，密集指數(shù)共分四級，最好的狀況為示范，密集指數(shù)共分四級，最好的狀況為3分；分；最差為最差為0。另外，也有反過來分配平分值的。另外，也有反過來分配平分值的。1.密集指數(shù)密集指數(shù)華北電力大學(xué)工業(yè)工程指數(shù)值指數(shù)值密集程度密集程度典典 型型 事事 例例3 3能舒適地進(jìn)行作業(yè)能舒適地進(jìn)行作業(yè)在寬敞的地方操作機(jī)床在寬敞的地方操作機(jī)床2 2身體

57、的一部分受到限制身體的一部分受到限制在無障礙空間的工作臺上工在無障礙空間的工作臺上工作作1 1身體的活動受到限制身體的活動受到限制在高臺上仰姿作業(yè)在高臺上仰姿作業(yè)0 0操作受到顯著限制，作業(yè)相操作受到顯著限制，作業(yè)相當(dāng)困難當(dāng)困難維修化鐵爐內(nèi)部維修化鐵爐內(nèi)部密集指數(shù)分級密集指數(shù)分級華北電力大學(xué)工業(yè)工程2.可行性指數(shù)可行性指數(shù)n 可行性指數(shù)用來評價通行的入口寬度，如下表所可行性指數(shù)用來評價通行的入口寬度，如下表所示。當(dāng)然，評分的有關(guān)數(shù)值只是作為一個基本標(biāo)示。當(dāng)然，評分的有關(guān)數(shù)值只是作為一個基本標(biāo)準(zhǔn)。按不同的衣著狀態(tài)，還必須適當(dāng)?shù)卦黾尤肟跍?zhǔn)。按不同的衣著狀態(tài)，還必須適當(dāng)?shù)卦黾尤肟趯挾戎?。寬度值。華北

58、電力大學(xué)工業(yè)工程指數(shù)指數(shù)值值人口寬度人口寬度/mm/mm說說 明明3 3900900可兩人并行可兩人并行2 2600600900900一人能自由通行一人能自由通行1 1450450600600僅可一人通行僅可一人通行0 0450450通行相當(dāng)困難通行相當(dāng)困難可行性指數(shù)劃分可行性指數(shù)劃分華北電力大學(xué)工業(yè)工程(二二)可視性指數(shù)可視性指數(shù)n可視性指數(shù)是評價作業(yè)場所的能見度和判別對象可視性指數(shù)是評價作業(yè)場所的能見度和判別對象（顯示器、控制器、黑板等）的能見狀況的評價值，（顯示器、控制器、黑板等）的能見狀況的評價值，一般分一般分34個水平段來評定。個水平段來評定。n1966年年11月月17日日本讀賣新聞

59、刊登一則消息，日日本讀賣新聞刊登一則消息，日本東京新宿區(qū)官廳的豪華建筑在未使用之前就日本東京新宿區(qū)官廳的豪華建筑在未使用之前就迫不得已地需要進(jìn)行改造。原因是區(qū)議會的會場迫不得已地需要進(jìn)行改造。原因是區(qū)議會的會場旁聽視線有問題。旁聽視線有問題。華北電力大學(xué)工業(yè)工程會場的第五層是議員代表席，第六層是旁聽席，而旁聽者會場的第五層是議員代表席，第六層是旁聽席，而旁聽者共共87名無論坐在哪一個旁聽席位上都看不見主席臺上的名無論坐在哪一個旁聽席位上都看不見主席臺上的提問者、理事等人的面容，當(dāng)然更看不見主席臺上的議事提問者、理事等人的面容，當(dāng)然更看不見主席臺上的議事席了，僅僅能看到的是坐在主席臺上最高座位上

60、（離臺面席了，僅僅能看到的是坐在主席臺上最高座位上（離臺面1.8m）議長的調(diào)皮的上部，）議長的調(diào)皮的上部，設(shè)計(jì)者說這一錯誤是由于設(shè)計(jì)者說這一錯誤是由于“施工沒有按照設(shè)計(jì)圖對六層第一排外圍欄臺進(jìn)行施工施工沒有按照設(shè)計(jì)圖對六層第一排外圍欄臺進(jìn)行施工”。原來主管區(qū)議會的一些人聽了別人的意見，認(rèn)為原來的設(shè)原來主管區(qū)議會的一些人聽了別人的意見，認(rèn)為原來的設(shè)計(jì)容易造成東西從外圍欄臺上掉下去，想改成向席位內(nèi)傾計(jì)容易造成東西從外圍欄臺上掉下去，想改成向席位內(nèi)傾的形式，而沒有考慮視線，結(jié)果這種改變造成了前述后果的形式，而沒有考慮視線，結(jié)果這種改變造成了前述后果。(二二)可視性指數(shù)可視性指數(shù)華北電力大學(xué)工業(yè)工程(