第一章安全人機(jī)工程學(xué)概述及研究方法

第一章安全人機(jī)工程學(xué)概述及研究方法人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)“人”作為工作的主體（操作人員或決策人員）“機(jī)”人所控制的一切對象（汽車，機(jī)床，生產(chǎn)過程等）機(jī)制(管理)“環(huán)境”人與機(jī)所處的特定的工作條件（外部環(huán)境等）人、機(jī)和環(huán)境之間的關(guān)系人、機(jī)、環(huán)境三個要素。一個相互作用，相互依存的系統(tǒng)?！叭说男堋?“人的健康”人體工程學(xué)是一門技術(shù)科學(xué)人體工程學(xué)強(qiáng)調(diào)理論與實踐的結(jié)合，重視科學(xué)與技術(shù)的全面發(fā)展，它從基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、工程技術(shù)這三個層次來進(jìn)行縱向探討。與人體工程學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)知識主要包括：心理學(xué)、生理學(xué)、解剖學(xué)、系統(tǒng)工程等。人體工程學(xué)是一門技術(shù)科學(xué)在工程技術(shù)方面，人體工程學(xué)已廣泛運(yùn)用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、建筑、企業(yè)管理、安全管理、航天、潛水等行業(yè)。從各門學(xué)科之間的橫向關(guān)系看，人體工程學(xué)的最大特點(diǎn)是聯(lián)系了關(guān)于人和物的兩大類科學(xué)，試圖解決人與機(jī)器、人與環(huán)境之間不和諧的矛盾。人體工程學(xué)在解決系統(tǒng)中人的問題兩條途徑：使機(jī)器、環(huán)境適合于人；通過最佳的訓(xùn)練方法，使人適應(yīng)于機(jī)器和環(huán)境。人機(jī)工程學(xué)--讓技術(shù)人性化的科學(xué)在一些好萊塢的科幻大片里，未來的世界充斥著生硬冷漠的巨型建筑、和橫行無阻的巨無霸機(jī)器人，人類成了一群柔弱渺小的螻蟻，面對自己的造物一邊作無力的掙扎，一邊也對此前的技術(shù)狂熱作絕望的反省。人機(jī)工程學(xué)--讓技術(shù)人性化的科學(xué)近來有些廠商，尤其在計算機(jī)和家具產(chǎn)品領(lǐng)域，把“以人為本”、“人體工學(xué)”的設(shè)計作為產(chǎn)品的特質(zhì)來重點(diǎn)宣傳。什么是人機(jī)工程學(xué)

人機(jī)工程學(xué)是一門多學(xué)科的交叉學(xué)科，研究的核心問題是不同的作業(yè)中人、機(jī)器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)。研究方法和評價手段涉及心理學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、人體測量學(xué)、美學(xué)和工程技術(shù)的多個領(lǐng)域。研究的目的則是通過各學(xué)科知識的應(yīng)用，來指導(dǎo)工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設(shè)計和改造，使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。達(dá)到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適目的的一門科學(xué)。

人機(jī)工程學(xué)研究對象：是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、和等方面的因素。研究內(nèi)容：研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用。

人機(jī)工程學(xué)迅速發(fā)展

人機(jī)工程學(xué)的各個分支學(xué)科的研究，都在一定程度上具有人機(jī)工程學(xué)研究的性質(zhì)。所有這些思想和方法經(jīng)過長期和零散的醞釀，在二戰(zhàn)時期獲得了突破性的進(jìn)展，從此也奠定了人機(jī)工程學(xué)被視為成熟的現(xiàn)代學(xué)科的地位，在世界范圍受到重視并被視為工業(yè)的推動力之一。機(jī)工程學(xué)的多種學(xué)科名稱：人類工效學(xué)，或簡稱工效學(xué)，英文Ergonomics這個學(xué)科名稱在上應(yīng)用最廣。

人的因素(學(xué))，英文HumanFactors這是一直沿用的名稱。

人類工程學(xué)，英文HumanEngineering類似的名稱有人體工程學(xué)。

工程心理學(xué)，英文EngineeringPsychology這個名稱下的學(xué)科研究更專注于心理學(xué)方面。

人－機(jī)－環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)、宜人性設(shè)計(人機(jī)工程設(shè)計)等，研究內(nèi)容相同或相近。在，該學(xué)科的日文漢字是“人同工學(xué)

對勞動工效的苛刻追求－人機(jī)學(xué)的孕育美國工程師F．W·泰勒(FrederickW．Toylor，1856-1915)開創(chuàng)的“時間與動作研究（TimeAnd

otionStudy）包括泰勒的“鐵鍬作業(yè)實驗”?！拌F鍬作業(yè)實驗”是用種大小不同的鐵鍬，交給工人使用，比較他們在每個班次8h里的工作效率。結(jié)果表明工效有明顯差距。這其實是關(guān)于體能合理利用的最早科學(xué)驗。砌磚作業(yè)實驗是用當(dāng)時問世不久的連續(xù)拍攝的攝影機(jī)，把建筑工人的砌磚作業(yè)過程拍攝下來，進(jìn)行詳細(xì)分解分析，精簡掉所有非必要動作，并規(guī)定嚴(yán)格的操作程序和操作動作路線，讓工人像機(jī)器一樣刻板“規(guī)范”地連續(xù)作業(yè)。（吉爾布雷斯夫婦）《疲勞研究》(1919年出版)更被認(rèn)為是美國“人的因素”方面研究的先驅(qū)。

人機(jī)工程學(xué)迅速發(fā)展

戰(zhàn)爭中復(fù)雜武器的發(fā)展，使得人機(jī)協(xié)調(diào)問題的突然激化。例如空戰(zhàn)和殲擊機(jī)提出對飛行員的體能和智能要求，使得人員的選拔和培訓(xùn)難度不斷增大，促使在飛機(jī)的儀表顯示、操縱工具和飛行員座椅等部件的設(shè)計中，不得不加大對人的因素的考慮，進(jìn)而帶動了有關(guān)的技術(shù)和方法的迅速發(fā)展。人機(jī)工程學(xué)迅速發(fā)展二戰(zhàn)中尖銳的軍械問題

20世紀(jì)的兩次世界大戰(zhàn)期間，制空權(quán)是交戰(zhàn)各國必爭的焦點(diǎn)之一。

飛機(jī)儀表一戰(zhàn)時期SE．5A戰(zhàn)斗機(jī)上只有7個儀表，到二戰(zhàn)時期的“噴火”戰(zhàn)斗機(jī)上增加到了19個。一戰(zhàn)時期美國“斯佩德”戰(zhàn)斗機(jī)上的控制器不到10個，到二戰(zhàn)時期P-51上增加到了25個。人機(jī)工程學(xué)迅速發(fā)展二戰(zhàn)中尖銳的軍械問題其他的兵器和民用產(chǎn)品二戰(zhàn)中入侵前蘇聯(lián)的德國軍隊的槍械問題，也是一個典型的事例。俄羅斯冬季極冷，槍械必須戴上手套使用。但德軍的槍械扳機(jī)孔較??；在天寒地凍的廣袤大地上，戴了手套手指伸不進(jìn)扳機(jī)孔，不戴手套手指立即凍僵，甚至能被冰冷的金屬粘住。

MG34式7.92mm機(jī)槍人機(jī)工程學(xué)迅速發(fā)展人機(jī)工程學(xué)作為一個工程學(xué)科，其研究常常是圍繞具體的現(xiàn)實問題而展開航空航天活動對人類生理適應(yīng)性和工作能力的挑戰(zhàn)，促進(jìn)了航空航天醫(yī)學(xué)的發(fā)展，在北京航空航天大學(xué)飛行器設(shè)計與應(yīng)用力學(xué)系，也較早設(shè)立了人機(jī)環(huán)境專業(yè)的教學(xué)和科研。工業(yè)生產(chǎn)中職業(yè)病的廣泛危害，在北京醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院也開展了包括坐姿作業(yè)導(dǎo)致的肌肉骨骼勞損、粉塵污染致癌等職業(yè)病學(xué)的研究，同時也就涉及到作業(yè)姿勢，作業(yè)環(huán)境評價等方面的人機(jī)工程學(xué)的研究。我們身邊的人機(jī)工程學(xué)

人機(jī)工程學(xué)的基本研究對象是人的工作典型事例：青少年的學(xué)習(xí)姿勢和近視眼我們身邊的人機(jī)工程學(xué)操作計算機(jī)的上機(jī)姿勢我們身邊的人機(jī)工程學(xué)大客車座椅\老板椅靠背人機(jī)工程學(xué)在中國

在中國，人機(jī)工程學(xué)的研究在本世紀(jì)30年代開始即有少量和零星的開展，但系統(tǒng)和深入的開展則在文革以后。1980年4月，國家標(biāo)準(zhǔn)局成立了全國人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，統(tǒng)一規(guī)劃、研究和審議全國有關(guān)人類工效學(xué)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的制定。1984年，國防科工委成立了國家軍用人－機(jī)－環(huán)境系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會。這兩個技術(shù)委員會的建立，有力地推動了我國人機(jī)工程學(xué)研究的發(fā)展。此后在1989年又成立了中國人類工效學(xué)學(xué)會，再在1995年9月創(chuàng)刊了學(xué)會會刊《人類工效學(xué)》季刊。人機(jī)工程學(xué)在中國人機(jī)工程學(xué)在中國已有所進(jìn)展，但是和發(fā)達(dá)國家相比還非常落后。中國在人力資源方面是相對充裕和廉價。“鐵人王進(jìn)喜”這樣的勞動楷模奉獻(xiàn)精神和堅強(qiáng)意志技術(shù)的落后、人力的濫用。二十一世紀(jì)的人機(jī)工程學(xué)

人機(jī)工程學(xué)致力于人與技術(shù)之間的協(xié)調(diào)；二十一世紀(jì)人類步入了信息時代，人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展必然向著信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。人機(jī)工程學(xué)作為應(yīng)用性學(xué)科，與人的工作生活息息相關(guān)，設(shè)計生產(chǎn)出更加人性化、高效能的設(shè)備、工具和日常生活用品是努力的目標(biāo)。技術(shù)的人性化最大體現(xiàn)將在于計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實用化。人與計算機(jī)交互方式的演變利用穿孔紙帶輸入面對終端機(jī)上的字符操作界面?zhèn)€人計算機(jī)上的圖形界面和多媒體網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的人性化十年回望1995蓋茨《未來之路》：部分預(yù)測已成現(xiàn)實未來您將可以選擇收看自己喜歡的節(jié)目，而不是被動的等著電視臺播放。如果您計劃購買一臺冰箱，您將不用再聽那些喋喋不休的推銷員嘮叨，因為電子公告板上有各種正式和非正式的評價信息。一對鄰居在各自家中收看同一部電視劇，然而在中間插播電視廣告的時段，兩家電視中卻出現(xiàn)完全不同的節(jié)目。中年夫妻家中的電視廣告節(jié)目是退休理財服務(wù)廣告，而年輕夫婦的電視中播放的是假期旅行廣告。音樂銷售將出現(xiàn)新的模式。那些對光盤和磁帶等耗材產(chǎn)品感到頭疼的用戶將不會再受到磨損的困擾，未來的音樂將存儲在一臺服務(wù)器上，供用戶通過互聯(lián)網(wǎng)下載。人的技術(shù)化人自覺和主動地進(jìn)行學(xué)習(xí)、接受訓(xùn)練和選拔，從而獲得更大的能力；人會被動地和不自覺地接受技術(shù)的約束，和形成對技術(shù)的依賴;例如使用計算器后,心算能力的減退，繼而使用電腦記事后記憶力的減退。二十一世紀(jì)的人機(jī)工程學(xué)英國科學(xué)家霍金的言論：由于人類社會和技術(shù)環(huán)境的復(fù)雜性的不斷提高，使人類作為一種生物所具有的有限能力和復(fù)雜性日益難以適應(yīng)，因而利用基因技術(shù)來改造和提高人類的素質(zhì)將成為必然的選擇。這個觀點(diǎn)意味著人類這個認(rèn)識和改造的主體，將自覺地將其所發(fā)展的技術(shù)手段應(yīng)用于對自身的根本性改造，這將對人類未來的演進(jìn)帶來復(fù)雜和深遠(yuǎn)的影響。1997年克隆羊的問世人機(jī)工程學(xué)及其應(yīng)用讓機(jī)器及工作和生活環(huán)境的設(shè)計適合人的生理心理特點(diǎn)，使得人能夠在舒適和便捷的條件下工作和生活，人機(jī)工程學(xué)就是為了解決這樣的問題而產(chǎn)生的一門工程化的科學(xué)。人機(jī)工程學(xué)及其應(yīng)用電話機(jī)的設(shè)計是人機(jī)工程學(xué)的開端78年模糊的記憶——手搖式電話

人機(jī)工程學(xué)的研究方向人機(jī)工程的應(yīng)用領(lǐng)域是十分廣泛的，幾乎涉及人類工作和生活的各個方面。主要應(yīng)用方向：人體工作行為解剖學(xué)和人體測量；工作事故，健康與安全；包括人體測量和工作空間設(shè)計；姿勢和生物力學(xué)負(fù)荷研究；與工作有關(guān)的骨骼、肌肉管理問題；健康人機(jī)工程；安全文化與安全管理；安全文化評價與改進(jìn)人機(jī)工程學(xué)的研究方向認(rèn)知工效學(xué)和復(fù)雜任務(wù)；環(huán)境人機(jī)工程

認(rèn)知技能和決策研究；環(huán)境狀況和因素分析；工作環(huán)境人機(jī)工程計算機(jī)人機(jī)工程；顯示與控制布局設(shè)計；人機(jī)界面設(shè)計與評價

軟件人機(jī)工程；計算機(jī)產(chǎn)品和外設(shè)的設(shè)計與布局；辦公環(huán)境人機(jī)工程研究；人機(jī)界面形式人機(jī)工程學(xué)的研究方向?qū)＜艺撟C：多工作環(huán)境；人的可靠性

專家論證調(diào)查研究；法律人機(jī)工程；傷害原因；人的失誤和可靠性研究；訴訟支持；

工業(yè)設(shè)計應(yīng)用

醫(yī)療設(shè)備；坐的設(shè)計與舒適性研究；家具分類與選擇；工作負(fù)荷分析；

人機(jī)工程學(xué)的研究方向管理與人機(jī)工程

人力資源管理；工作程序；人機(jī)規(guī)則和實踐；手工操作負(fù)荷辦公室人機(jī)工程與設(shè)計；醫(yī)學(xué)人機(jī)工程

辦公室和辦公設(shè)備設(shè)計；心理生理學(xué)；行為標(biāo)準(zhǔn)；三維人體模型人機(jī)工程學(xué)的研究方向系統(tǒng)分析；產(chǎn)品設(shè)計與顧客；軍隊系統(tǒng)；

組織心理學(xué)；產(chǎn)品可靠性與安全性；服裝人機(jī)工程；三維人體模型；軍隊人機(jī)工程；自動語音識別；人機(jī)工程戰(zhàn)略；社會技術(shù)系統(tǒng)；暴力評估與動機(jī)；可用性評估與測試；可用性審核；可用性評估；可用性培訓(xùn)；試驗與驗證；仿真與試驗；仿真研究；仿真與原型；安全人機(jī)工程學(xué)從安全的角度研究人與機(jī)的關(guān)系。運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)原理和方法解決人機(jī)結(jié)合面的安全問題。立足點(diǎn)（安全層面），對應(yīng)活動（生產(chǎn)、生活、生存）。人與機(jī)保持什么樣關(guān)系，才能保證人安全。安全人機(jī)工程學(xué)研究主要內(nèi)容人的特性的研究機(jī)的特性的研究環(huán)境的特性的研究人—機(jī)關(guān)系的研究人—環(huán)關(guān)系的研究人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究事故預(yù)防以及事故致因的研究為什么要研究安全問題？沒有任何一種事物是絕對安全的，任何事物中都潛伏著危險因素，通常所說的安全或危險只不過是一種主觀的判斷。不可能根除一切危險源和危險，可以減少來自現(xiàn)有危險源的危險性，寧可減少總的危險性而不是只徹底去消除幾種選定的危險。由于人的認(rèn)識能力有限，有時不能完全認(rèn)識危險源和危險，即使認(rèn)識了現(xiàn)有的危險源，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)、新工藝、新材料和新能源的出現(xiàn)，又會產(chǎn)生新的危險源。人類生產(chǎn)生活中存在哪些安全問題？社會安定、有序、進(jìn)步始終是各社會階段追求的目標(biāo)，而這一目標(biāo)實現(xiàn)的重要標(biāo)志之一就是安全。這是社會促動安全的主動因素。但是人類的社會活動如政治、軍事、文化、社交，有的對安全直接起破壞作用,有的間接影響著安全；人類的經(jīng)濟(jì)活動如生產(chǎn)(職業(yè))、高技術(shù)災(zāi)害(化學(xué)品致災(zāi)、核事故隱患、電磁環(huán)境公害、航天事故、航空事故)、交通災(zāi)害則是自人類開展經(jīng)濟(jì)活動以來就存在的突出的安全問題,如今更加突出的一個安全問題是環(huán)境問題。安全、危險與事故安全簡單地說就是導(dǎo)致人員死傷、職業(yè)病、設(shè)備或財產(chǎn)損失的概率為零或可接受的狀態(tài)。危險是一種狀態(tài)，可以引起人身傷亡、設(shè)備破壞或降低完成預(yù)定功能的能力。事故是人們在實現(xiàn)其目的的行動過程中突然發(fā)生的、迫使其有目的的行動暫時或永遠(yuǎn)中斷，并有時造成人身傷亡或設(shè)備損毀的一種意外事件。安全人機(jī)工程學(xué)安全科學(xué)要體現(xiàn)本質(zhì)安全，即要從本質(zhì)上達(dá)到事物或者系統(tǒng)的安全。安全科學(xué)要體現(xiàn)科學(xué)性、理論性，即不但要研究實現(xiàn)安全目標(biāo)的技術(shù)方法和手段，而且還要研究安全的理論與策略。安全科學(xué)既要體現(xiàn)它的交叉性，又要體現(xiàn)研究對象的全面性。“以人為本”的悖論

如果設(shè)計的目標(biāo)用戶不是人，那為什么要“以人為本”呢？（片面性）假如要給家養(yǎng)的小狗設(shè)計一個吃食的器具，那么我們就應(yīng)該研究那狗的的吃食方式以及狗嘴、狗牙的生理結(jié)構(gòu)，以免器具的深淺、大小不合適，使狗兒吃的不開心?！耙怨窞楸尽薄耙匀藶楸尽钡你Ｕ撊藱C(jī)工程學(xué)是“以人為本”的設(shè)計核心思想,既人機(jī)工程學(xué)