人機(jī)工程學(xué)第6章 人的自然傾向與可靠性

第6章人的自然傾向與可靠性6.1習(xí)慣與錯覺6.2精神緊張與躲險行動6.3人為過失6.4人的生理節(jié)律6.5人的可靠性6.1習(xí)慣與錯覺6.1.1群體習(xí)慣習(xí)慣是人長期養(yǎng)成而不易改變的語言、行動和生活方式。習(xí)慣分個人習(xí)慣和群體習(xí)慣，群體習(xí)慣是指在一個國家或一個民族內(nèi)部，人們所形成的共同習(xí)慣。6.1.2慣用一側(cè)絕大多數(shù)人習(xí)慣用右手操作工具和做各種用力的動作。他們的右手比較靈活而且有力，所以對慣用右手的人來說，右手也叫優(yōu)勢手。圖6-1常見的圖形錯覺圖6-1常見的圖形錯覺6.1.4其他錯覺人們區(qū)分聲源方向，經(jīng)常發(fā)生錯覺，叫做聲音定位錯覺。例如，人的耳朵能夠很好地區(qū)分槍聲是從左邊還是從右邊發(fā)出，但假設(shè)槍聲來自正前方或正前方，往往就難以準(zhǔn)確地區(qū)分出來。正前方發(fā)出的槍聲，聽起來像從前方發(fā)出的，而前方發(fā)出的槍聲，又像從前方發(fā)出的。6.2精神緊張與躲險行動6.2.1精神緊張人在工作繁忙的時候，常處于精神緊張狀態(tài)，甚至導(dǎo)致一時性血壓升高或生理上出現(xiàn)其他反響。但人體的生理機(jī)能有著驚人的穩(wěn)定性，能在任何一個機(jī)能系統(tǒng)中，使失常的生理狀態(tài)恢復(fù)正常。表6-1是緊張程度與作業(yè)對象、作業(yè)性質(zhì)、作業(yè)方法等的關(guān)系。

表6-1緊張程度與各種作業(yè)因素的關(guān)系6.2.2慌張慌張是作業(yè)者在某種心理狀態(tài)下所出現(xiàn)的一種工作狀態(tài)，表現(xiàn)為著急慌忙，工作急于求成，而忙中又常出錯。著急慌忙有兩方面的原因，一是本人主觀上的性格，二是出于某種原因想盡快做完某件事情。表6-２是作業(yè)者在慌忙狀態(tài)下和平靜狀態(tài)下的動作比照。表6-2慌忙與平靜時的動作比照6.2.4躲險行動1.對前方飛來物的躲避當(dāng)人靜立而發(fā)現(xiàn)前方有物襲來時，會立刻作出反響，采取躲避行動。至于躲向何側(cè)，有人曾做過試驗統(tǒng)計，其結(jié)果見表6-3。由表可見，躲向左側(cè)的人數(shù)大致為躲向右側(cè)的2倍。這是因為人體重心偏右，站立時身體略向左傾，而且右手右腳比較強(qiáng)勁有力，所以在緊急時身體自然容易向左側(cè)移動。表6-３靜立時躲避方向的特點2.對落下物的躲避對于從人所在位置的上方掉下物體時，人們?nèi)绾尾扇《惚苄袆?，也有人做過試驗。這個試驗是讓被測驗者直立在樓房外面，從其前方距地面7米的三樓窗戶內(nèi)，大聲喊叫他的名字，在他聽到聲音向上仰望的同時，從他的正上方掉落下一個物件，并觀察他躲避落下物的行動。幾乎所有的人在仰頭向上的同時，都能發(fā)現(xiàn)落下物而表現(xiàn)出各種反響(見表6-４)。表6-４躲避落下物的行動類型10從高層向低層走等。關(guān)于沿著墻前進(jìn)的傾向，是由于黑暗或黑煙看不清周圍情況，失去了憑借視覺的坐標(biāo)軸，而選擇了憑借觸覺的坐標(biāo)軸。6.3人為過失人為過失是指人未能實現(xiàn)規(guī)定的任務(wù)，從而可能導(dǎo)致中斷方案運(yùn)行或引起財產(chǎn)和設(shè)備的損壞的行為。人為過失發(fā)生的方式有：①人沒有實現(xiàn)某一必要的功能任務(wù)；②實現(xiàn)了某一不應(yīng)該實現(xiàn)的任務(wù)；③對某一任務(wù)作出了不適當(dāng)?shù)臎Q策；④對某一意外事故的反響遲鈍和笨拙；⑤沒有覺察到某一危險情況。6.3.1人為過失的分類按系統(tǒng)開發(fā)階段，人為過失可分為以下六類。1.設(shè)計過失由于設(shè)計人員設(shè)計不當(dāng)造成的，如沒有進(jìn)行人機(jī)工程設(shè)計，負(fù)荷擬定不當(dāng)，選材不當(dāng)，計算用的數(shù)學(xué)模型錯誤，計算錯誤，經(jīng)驗參數(shù)選擇不當(dāng)，結(jié)構(gòu)不妥等。2.制造過失制造過失是指產(chǎn)品沒有按照設(shè)計圖樣進(jìn)行加工和裝配。3.檢驗過失檢驗手段不正確，放寬了標(biāo)準(zhǔn)，沒有完成檢驗工程，未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷。4.安裝過失安裝過失是指未按照設(shè)計圖樣和說明書進(jìn)行安裝調(diào)試。5.維修過失對設(shè)備未能進(jìn)行定期維修或設(shè)備出現(xiàn)異常時，沒有及時維修和更換零部件。6.操作過失操作過失是指操作人員錯誤地操縱機(jī)器和設(shè)備。表6-5為根據(jù)邁斯特(D·Meister)對可能發(fā)生的人為過失的研究，經(jīng)歸納整理后列出的人為過失類型。表6-5人為過失的分類3.環(huán)境(Media)環(huán)境主要指溫度、照明、噪聲、振動等環(huán)境條件與作業(yè)方法和作業(yè)順序等軟件系統(tǒng)，還應(yīng)包括作業(yè)速度和休息的安排等。4.管理(Management)管理主要指國家及企業(yè)的平安法規(guī)、監(jiān)督、檢驗、管理、教育與培訓(xùn)措施等。為了減少人為過失，必須合理處理好上述各背景因素，并從各背景因素出發(fā)，制定防止發(fā)生事故的對策。6.４人的生理節(jié)律6.4.1日周節(jié)律在日常生活中，晝夜變化是人們經(jīng)受的最急驟的變化，人體對晝與夜的反響很不相同。人們的日常生活節(jié)律根本上以24小時為周期，故稱之為日周節(jié)律(circadianrhythm)。人的身體適于白天活動，到了夜間，各種機(jī)能下降，進(jìn)入休息狀態(tài)。對于一天中人體機(jī)能狀態(tài)的變化情況，Graft繪成如圖6-2所示曲線。在人機(jī)工程學(xué)中，常用頻閃融合閾限值表示大腦意識水平，來說明人體的機(jī)能狀況。頻閃融合閾限值越高，大腦意識水平也越高；相反，精神疲勞或困倦時，頻閃融合閾限值變低。一天中的頻閃融合閾限值變動情況如圖6-3所示。

圖6-2一天中身體機(jī)能的變化情況圖6-3頻閃融合閾限值及心搏動數(shù)日周節(jié)律6.4.2其他周期節(jié)律有人以6天工作制的一個星期為周期對人的活動進(jìn)行過研究，發(fā)現(xiàn)頻閃融合閾限值在每星期內(nèi)也有周期節(jié)律。例如，在每天規(guī)定的時間測定辦公室工作人員的頻閃融合閾限值發(fā)現(xiàn)，星期一和星期二沒有多大差異，從星期三起開始降低，到星期五下午又開始上升，星期六可到達(dá)星期三的水平。他們認(rèn)為，每星期7天是人為規(guī)定的，人們已適應(yīng)這種工作時間段落的劃分，因而形成了后天性的節(jié)律。6.4.3PSI周期節(jié)律圖6-４為出生于1955年6月1日的人在1991年8月的PSI周期節(jié)律變化曲線。

PSI周期節(jié)律曲線的繪制步驟，簡要介紹如下(見圖6-４)。如試求生于1955年6月1日的人，在1991年8月10日這一天的PSI三節(jié)律周期相位(即處于相應(yīng)周期第幾天)和8月份全月PSI三節(jié)律變化狀況，步驟如下：首先計算預(yù)測日期的節(jié)律周期相位。第一步按陽歷核準(zhǔn)出生年、月、日。假設(shè)只知陰歷出生日期，那么必須準(zhǔn)確無誤地?fù)Q算成陽歷，否那么作出的曲線毫無意義。本例已給定陽歷出生日期，不需換算。第二步按以下公式計算從出生日到預(yù)測日的總天數(shù)X＝365A±B＋C〔6-1〕式中：X——從出生日到預(yù)測日的總天數(shù)；A——預(yù)測年份與出生年份之差；B——預(yù)測年生日到預(yù)測日的總天數(shù)(已過生日取“＋〞，未到生日取“－〞)；C——從出生年到預(yù)測年所經(jīng)過的閏年數(shù)(C＝A／４，取整數(shù)，但要準(zhǔn)確計算時，須查新編萬年歷)。本例總天數(shù)X＝365〔1991－1955〕＋〔30＋31＋10〕＋〔1991－1955〕／４＝13220第三步總天數(shù)分別被23、28、33除，所得余數(shù)即為預(yù)試日期的相應(yīng)節(jié)律周期相位。本例為13220÷23＝5７４余18，P周期相位為第18天；13220÷28＝４７2余4，S周期相位為第4天；13220÷33＝400余20，I周期相位為第20天。最后，根據(jù)預(yù)試日期的節(jié)律周期相位繪制生理節(jié)律曲線，如圖6-４所示。作圖時，應(yīng)根據(jù)預(yù)試日期的相位直接反推算，確定各周期第一天的相應(yīng)日期。本例為P周期的第一天為7月24日；S周期的第一天為8月7日；I周期的第一天為7月22日。圖6-４即為所有1955年6月1日出生的人，在1991年8月10日這一天的周期相位和8月份全月的生理三節(jié)律變化狀態(tài)。圖6-４SPI周期節(jié)律曲線6.5人的可靠性6.5.1人的可靠性與壓力影響人的可靠性的一個極為重要的方面是人所承受的壓力。壓力是人在某種條件刺激(在機(jī)體內(nèi)部的或外部的)的作用下，所產(chǎn)生的生理變化和情緒波動，使人在心理上所體驗到的一種壓迫感或威脅感。1.工作的負(fù)荷如果工作負(fù)荷過重，工作要求超過了人滿足這些要求的能力，會給人造成很大的心理壓力。而工作負(fù)荷過輕，缺乏有意義的刺激，例如不需動腦的工作，重復(fù)性的或單調(diào)的工作，無法施展個人才華或能力的工作等，同樣也會給人造成消極的心理壓力。2.工作的變動例如機(jī)構(gòu)的改組、職務(wù)的變遷、工作的重新安排等，破壞了人的行為、心理和認(rèn)識的功能模式。3.工作中的挫折例如任務(wù)不明確、官僚主義造成的困難，職業(yè)培訓(xùn)指導(dǎo)不夠等，阻礙了人到達(dá)預(yù)定的目標(biāo)。4.不良的環(huán)境例如噪聲太大，光線太強(qiáng)或太暗，氣溫太高或太低以及不良的人際關(guān)系等。在作業(yè)過程中，由于超過操作者的能力限度而給操作者造成的壓力以