人因工程学全套课程教学课件.ppt

1、人因工程学人因工程学 Human Factors Engineering The evolution that went wrong 人因工程学在专业培养中的地位人因工程学在专业培养中的地位 IEIE目标目标 IEIE是对生产或服务系统进行设计、设置和改善的一门是对生产或服务系统进行设计、设置和改善的一门 学科。学科。 IEIE目标是设计一个系统及该系统的控制方法，使系统目标是设计一个系统及该系统的控制方法，使系统 达到：最低的生产达到：最低的生产成本；成本；特定的产品特定的产品质量；质量；较高的较高的生生 产效率；产效率；保证工人和最终用户保证工人和最终用户安全和健康安全和健康。 人因工程学

2、在专业培养中的地位人因工程学在专业培养中的地位 IEIE人才培养目标人才培养目标 知识结构知识结构：数理知识、外语知识、计算机技术、工数理知识、外语知识、计算机技术、工 程技术、人文社科、经济管理知识，特别强调工业程技术、人文社科、经济管理知识，特别强调工业 工程理论与方法的学习。工程理论与方法的学习。 能力要求能力要求：由于工业工程是实践性很强的学科，培：由于工业工程是实践性很强的学科，培 养目标中特别注重学生系统设计和改善能力，分析养目标中特别注重学生系统设计和改善能力，分析 问题解决问题能力，特别是贯穿整个过程的创新能问题解决问题能力，特别是贯穿整个过程的创新能 力。力。 人因工程学在专

3、业培养中的地位人因工程学在专业培养中的地位 人因工程学是研究人人因工程学是研究人机机环境三者之间关系的学环境三者之间关系的学 科。该学科的主要目标是为人科。该学科的主要目标是为人- -机机- -环境系统优化设环境系统优化设 计和改善提供理论方法，特别突出系统设计中以人计和改善提供理论方法，特别突出系统设计中以人 为主体的设计原则。为主体的设计原则。人因工程学在实现工业工程的人因工程学在实现工业工程的 效率、质量、成本、安全和健康方面起到重要作用效率、质量、成本、安全和健康方面起到重要作用。 人因工程课程内容是人因工程课程内容是IEIE学生解决生产系统设计及设学生解决生产系统设计及设 置所必须掌

4、握的知识和技能，也是企业对工业工程置所必须掌握的知识和技能，也是企业对工业工程 人才的基本要求。人才的基本要求。 人因工程学课程目标人因工程学课程目标 人因工程学是理论与实验教学相结合的课程，通过人因工程学是理论与实验教学相结合的课程，通过 理论学习和实验环节达到以下目标：理论学习和实验环节达到以下目标： （1 1）从工程的角度掌握人的生理、心理的特点，对）从工程的角度掌握人的生理、心理的特点，对 人人- -机机- -环境相互关系有比较全面了解和认识；环境相互关系有比较全面了解和认识； （2 2）掌握人的行为方式、工作能力、作业限制等特）掌握人的行为方式、工作能力、作业限制等特 点，能够对工程

5、设计、工作安排、环境布置等提出点，能够对工程设计、工作安排、环境布置等提出 科学的建议和要求，为人科学的建议和要求，为人- -机机- -环境系统建立合理可环境系统建立合理可 行的方案，以达到提高作业者的作业能力、系统生行的方案，以达到提高作业者的作业能力、系统生 产率、安全性和舒适性的目的。产率、安全性和舒适性的目的。 人因工程学主要模块人因工程学主要模块 人因工程学科概述人因工程学科概述 人的因素（生理、心理特点）人的因素（生理、心理特点） 人与环境：环境对人的影响分析、环境设计、改善人与环境：环境对人的影响分析、环境设计、改善 人的工作效能：体力作业时人的作业能力变化过程、体人的工作效能：

6、体力作业时人的作业能力变化过程、体 力工作负荷；人的认知过程、脑力工作负荷；作业疲劳。力工作负荷；人的认知过程、脑力工作负荷；作业疲劳。 人与作业空间：人体数据，作业空间设计（不同作业姿人与作业空间：人体数据，作业空间设计（不同作业姿 势、作业场所的空间设计）、座椅设计。势、作业场所的空间设计）、座椅设计。 人与机：人机功能分配，人机界面设计（显示器、控制人与机：人机功能分配，人机界面设计（显示器、控制 器设计），人机系统设计程序、系统评价。器设计），人机系统设计程序、系统评价。 作业安全：人、设备、环境、管理因素对安全的影响作业安全：人、设备、环境、管理因素对安全的影响。 第一章第一章 人因

7、工程学概述人因工程学概述 重点内容重点内容 1.1.学科的命名及定义；学科的命名及定义； 2.2.学科产生及发展的过程；学科产生及发展的过程； 3.3.研究内容及应用领域；研究内容及应用领域； 4.4.研究方法、研究步骤。研究方法、研究步骤。 第一节第一节 人因工程学的命名及定义人因工程学的命名及定义 一、命名一、命名 英文名称：英文名称： Ergonomics； Human Factors； Human Engineering； Human Factors Engineering；Man- Machine Engineering 中文名称：中文名称：人类工效学，工效学，人的因素，人类工程人类

8、工效学，工效学，人的因素，人类工程 学，人体工程学，人因工程，人机工程学，人体工程学，人因工程，人机工程 其它名称：其它名称：人人-机机-环系统工程学、宜人性设计，工程心环系统工程学、宜人性设计，工程心 理学，在日本称为“人間工学”。理学，在日本称为“人間工学”。 二、定义二、定义 国际人类工效学学会（国际人类工效学学会（IEA）的定义）的定义 中国企业管理百科全书的定义中国企业管理百科全书的定义 我们的定义我们的定义 第一节第一节 人因工程学的命名及定义人因工程学的命名及定义 国际人类工效学学会的定义国际人类工效学学会的定义 2020世纪世纪6060年代：年代：研究人在某种工作环境中的解剖学

9、、生研究人在某种工作环境中的解剖学、生 理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相 互作用；研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑互作用；研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑 工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。 20002000年：年：人类工效学是一门研究各种系统中人与其他元人类工效学是一门研究各种系统中人与其他元 素相互作用的科学；它是一种运用理论素相互作用的科学；它是一种运用理论、原则原则、数据和数据和 方法进行系统设计的职业方法进行系统设计的职业，以便使系统有利于人的健康以便使系统有利于

10、人的健康 和系统的全部性能得到优化和系统的全部性能得到优化。 中国企业管理百科全书中国企业管理百科全书的定义的定义 研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计 的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在 生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。 人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环 境系统的科学境系统的科学。 人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人人一机一环境系统是指由共处于同一时间和

11、空间的人 与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的 系统系统，也可以简称为人一机系统也可以简称为人一机系统。 人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。 目的目的是使处于不同限定条件下的人能是使处于不同限定条件下的人能高效高效、安全安全、健健 康康、舒适地工作和生活舒适地工作和生活。 我们的定义我们的定义 第二节第二节 人因工程学的起源与发展人因工程学的起源与发展 启蒙阶段（启蒙阶段（20世纪世纪40年代前年代前） 正式形成阶段（正式形成阶段（20世纪世纪40年代年代-60年代年代） 发展和

12、成熟阶段发展和成熟阶段(20世纪世纪60年代后年代后) 泰勒的铁锹试验泰勒的铁锹试验 吉尔布雷斯的动作研究、疲劳研究吉尔布雷斯的动作研究、疲劳研究 闵斯托伯格闵斯托伯格心理学与工业效率心理学与工业效率 霍桑实验霍桑实验 人机关系特点：人机关系特点：以机器为中心以机器为中心，通过选拔和培训使人通过选拔和培训使人 去适应机器去适应机器，即即“人适机人适机”，与现代人因学是对立的与现代人因学是对立的。 启蒙阶段启蒙阶段 正式形成阶段正式形成阶段 二战中飞机失事二战中飞机失事 研究开始转向民用品等领域研究开始转向民用品等领域 人因工程职业的诞生人因工程职业的诞生 协会的形成协会的形成 杂志的出版杂志的

13、出版 学科的形成学科的形成 重视工业与工程设计中重视工业与工程设计中“人的因素人的因素”，力求使机器适应力求使机器适应 于人于人，即即“机宜人机宜人”。 技术灾难性事件技术灾难性事件 计算机的使用计算机的使用 永久太空站的生活工作环境永久太空站的生活工作环境 弱势群体（残疾人、老人、婴幼儿）的医疗和便利设施弱势群体（残疾人、老人、婴幼儿）的医疗和便利设施 海陆空交通安全保障海陆空交通安全保障 人人-机机-环境系统的优化，人机应该相互适应，合理分工，环境系统的优化，人机应该相互适应，合理分工， 天人合一。天人合一。 发展和成熟阶段发展和成熟阶段 第三节第三节 人因工程学的研究内容与应用领域人因工

14、程学的研究内容与应用领域 根据人的特性以及与人相互作用的特征将研究对象根据人的特性以及与人相互作用的特征将研究对象 分为三大领域：分为三大领域：1.1.物理范畴：与物理行为有关；物理范畴：与物理行为有关；2.2.认识认识 范畴：与智力过程有关；范畴：与智力过程有关；3.3.体制范畴：与生产系统优化体制范畴：与生产系统优化 有关；有关； 物理范畴的课题物理范畴的课题: :工作的姿势、物料的搬运、重复运工作的姿势、物料的搬运、重复运 动、工作引起的肌与骨的失调、工作场所的安排、安全动、工作引起的肌与骨的失调、工作场所的安排、安全 和健康等。和健康等。 认识范畴的课题认识范畴的课题: :精神负荷、人

15、与计算机的相互作用、精神负荷、人与计算机的相互作用、 人的可靠性、工作压力等。人的可靠性、工作压力等。 体制范畴的课题体制范畴的课题: :沟通沟通、人力资源的管理人力资源的管理、工作时间工作时间 设计设计、团队协作团队协作、参与设计参与设计、社区工效社区工效、新的工作形式新的工作形式、 虚拟组织等虚拟组织等。 ( (1 1) )研究人的生理与心理特性研究人的生理与心理特性。人因工程学系统地研究人因工程学系统地研究 人体特性人体特性，如人的感知特性如人的感知特性、信息加工能力信息加工能力、传递反应传递反应 特性；人的工作负荷与效能特性；人的工作负荷与效能、疲劳；人体尺寸疲劳；人体尺寸、人体力人体

16、力 量量、人体活动范围；人的决策过程人体活动范围；人的决策过程、影响效率和人为失影响效率和人为失 误的因素等误的因素等。 ( (2 2) )研究人机系统总体设计研究人机系统总体设计。人机系统的效能取决于它人机系统的效能取决于它 的总体设计的总体设计。系统设计的基本问题是人与机器之间的分系统设计的基本问题是人与机器之间的分 工以及人与机器之间如何有效地进行信息交流等问题工以及人与机器之间如何有效地进行信息交流等问题。 人因工程学的研究内容人因工程学的研究内容 ( (3 3) )研究人机界面设计研究人机界面设计。在人机系统中在人机系统中，人与机相互作人与机相互作 用的过程就是利用人机界面上的显示器

17、与控制器用的过程就是利用人机界面上的显示器与控制器，实现实现 人与机的信息交换的过程人与机的信息交换的过程。研究人机界面的组成并使其研究人机界面的组成并使其 优化匹配优化匹配，产品就会在功能产品就会在功能、质量质量、可靠性可靠性、造型及外造型及外 观等方面得到改进和提高观等方面得到改进和提高，也会增加产品的技术含量和也会增加产品的技术含量和 附加值附加值。 ( (4 4) )研究工作场所设计和改善研究工作场所设计和改善。工作场所设计包括工作工作场所设计包括工作 场所总体布置场所总体布置、工作台或操纵台与座椅设计工作台或操纵台与座椅设计、工作条件工作条件 设计等设计等。 人因工程学的研究内容人因

18、工程学的研究内容 人因工程学的研究内容人因工程学的研究内容 ( (5 5) )研究工作环境及其改善研究工作环境及其改善。作业环境包括一般工作环作业环境包括一般工作环 境境，如照明如照明、颜色颜色、噪声噪声、振动振动、温度温度、湿度湿度、空气空气 粉尘和有害气体等粉尘和有害气体等，也包括高空也包括高空、深水深水、地下地下、加速加速、 减速减速、高温高温、低温及辐射等特殊工作环境低温及辐射等特殊工作环境。 ( (6 6) )研究作业方法及其改善研究作业方法及其改善。人因工程学主要研究人从人因工程学主要研究人从 事体力作业事体力作业、技能作业和脑力作业时的生理与心理反技能作业和脑力作业时的生理与心理

19、反 应应、工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负 荷及能量消耗荷及能量消耗、工作与休息制度工作与休息制度、作业条件作业条件、作业程作业程 序和方法；研究适宜作业的人机界面；研究与作业相序和方法；研究适宜作业的人机界面；研究与作业相 关的软件设计关的软件设计。 人因工程学的研究内容人因工程学的研究内容 ( (7 7) )研究系统的安全性和可靠性研究系统的安全性和可靠性。人因工程研究人为失人因工程研究人为失 误的特征和规律误的特征和规律，人的可靠性和安全性人的可靠性和安全性，找出导致人找出导致人 为失误的各种因素为失误的各种因素，以改进人以改进人机机环

20、境系统环境系统，通过通过 主观和客观因素的相互补充和协调主观和客观因素的相互补充和协调，克服不安全因素克服不安全因素， 搞好系统安全管理工作搞好系统安全管理工作。 ( (8 8) )研究组织与管理的效率研究组织与管理的效率。人因工程学要研究人的决人因工程学要研究人的决 策行为模式；研究如何改进生产或服务流程；研究组策行为模式；研究如何改进生产或服务流程；研究组 织形式与组织界面织形式与组织界面，便于员工参与管理和决策便于员工参与管理和决策，使员使员 工行为与组织目标相适应等工行为与组织目标相适应等。 人因工程学的应用涉及非常广泛的领域人因工程学的应用涉及非常广泛的领域。 与人直接有关的应用领域

21、概括为机具与人直接有关的应用领域概括为机具、作业作业、 环境和管理等几大类环境和管理等几大类。人因工学在各个领域应人因工学在各个领域应 用的示例如表用的示例如表1 1- -1 1 所示所示(P(P9 9) )。 人因工程学的应用领域人因工程学的应用领域 日常生活中的人因工程学日常生活中的人因工程学 日 本 零 式 飞 机 驾 驶 舱 飞行器驾驶舱的演变飞行器驾驶舱的演变人因工程的应用和发展人因工程的应用和发展 B29 DC3 波音727 波音747 美国航天飞机控制舱 讨论题讨论题 根据人因工程学的观点，请举例说明：我们根据人因工程学的观点，请举例说明：我们 周围的机械装备、环境以及作业有哪些

22、地方周围的机械装备、环境以及作业有哪些地方 需要改进需要改进 ？ 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 真正打动你的一些设计真正打动你的一些设计 （一一）调查法调查法 （1 1）访谈法访谈法。是研究者通过询问交谈来收集有关资料的是研究者通过询问交谈来收集有关资料的 方法方法。 （2 2）考察法考察法。通过实地考察通过实地考察，发现现实的人一机一环境发现现实的人一机一环境 系统中存在的

23、问题系统中存在的问题，为进一步开展分析为进一步开展分析、实验和模拟实验和模拟 提供背景资料提供背景资料。 （3 3）问卷法问卷法。是研究者根据研究目的编制一系列问题和是研究者根据研究目的编制一系列问题和 项目项目，以问卷或量表的形式收集被调查者的答案并进以问卷或量表的形式收集被调查者的答案并进 行分析的一种方法行分析的一种方法。 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 一、主要研究方法一、主要研究方法 （二二）观测法观测法 观测法是研究者通过观察观测法是研究者通过观察、测定和记录自然情境测定和记录自然情境 下发生的现象来认识研究对象的一种方法下发生的现象来认识研究对

24、象的一种方法。这种方法这种方法 是在不影响事件的情况下进行的是在不影响事件的情况下进行的，观测者不介入研究观测者不介入研究 对象的活动中对象的活动中，因此能避免对研究对象的影响因此能避免对研究对象的影响，可以可以 保证研究的自然性和真实性保证研究的自然性和真实性。 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 一、主要研究方法一、主要研究方法 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 一、主要研究方法一、主要研究方法 （三三）实验法实验法 实验法是在人为控制的条件下实验法是在人为控制的条件下，排除无关因素的影排除无关因素的影 响响，系统地改变一定

25、变量因素系统地改变一定变量因素，以引起研究对象相应变以引起研究对象相应变 化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。实验法实验法 分为两种分为两种，实验室实验和自然实验实验室实验和自然实验。 实验室实验是借助专门的实验设备实验室实验是借助专门的实验设备，在对实验条件在对实验条件 严加控制的情况下进行的严加控制的情况下进行的。 自然实验也对实验条件进行适当控制自然实验也对实验条件进行适当控制，由于实验是由于实验是 在正常的情境中进行在正常的情境中进行，因此因此，实验结果比较符合实际实验结果比较符合实际。 （四四）心理测量法心理测量法 心理测量法心理测量法（

26、也叫感觉评价法也叫感觉评价法）是运用人的主观是运用人的主观 感受对系统的质量感受对系统的质量、性质等进行评价和判定的一种方性质等进行评价和判定的一种方 法法，即人对事物客观量作出主观感觉评价即人对事物客观量作出主观感觉评价。 心理测量对象可分为两类心理测量对象可分为两类，一类一类(A)(A)是对产品或系是对产品或系 统的特定质量统的特定质量、性质进行评价性质进行评价，如声压级如声压级、照明的照照明的照 度及亮度度及亮度、空气的干湿程度等评价；另一类空气的干湿程度等评价；另一类(B)(B)是对产是对产 品或系统的整体进行综合评价品或系统的整体进行综合评价，如舒适性如舒适性、使用性使用性、 居住性

27、居住性、工作性等工作性等。 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 一、主要研究方法一、主要研究方法 （五）心理测验法（五）心理测验法 心理测验法是以心理学中有关个体差异理论为基心理测验法是以心理学中有关个体差异理论为基 础础，将操作者个体在某种心理测验中的成绩与常模作将操作者个体在某种心理测验中的成绩与常模作 比较比较，用以分析被试心理素质特点用以分析被试心理素质特点，包括能力测试包括能力测试、 个性测试个性测试、智力测试等智力测试等 。 测验必须满足以下两个条件测验必须满足以下两个条件: :第一第一，必须建立常必须建立常 模模。常模是某个标准化的样本在测验上的平

28、均得分常模是某个标准化的样本在测验上的平均得分。 第二第二，测验必须具备一定的信度和效度测验必须具备一定的信度和效度，即准确而可即准确而可 靠地反映所测验的心理特性靠地反映所测验的心理特性。 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 一、主要研究方法一、主要研究方法 （六六）图示模型法图示模型法 图示模型法是采用图形对系统进行描述图示模型法是采用图形对系统进行描述，直观地反映各要素直观地反映各要素 之间的关系之间的关系，从而揭示系统本质的一种方法从而揭示系统本质的一种方法。这种方法多用于机这种方法多用于机 具具、作业与环境的设计和改进作业与环境的设计和改进，特别适合于

29、分析人机之间的关系特别适合于分析人机之间的关系。 在图示模型法中，应用较多的是三要素图示模型。这是一种在图示模型法中，应用较多的是三要素图示模型。这是一种 静态图示模型，把人和机的功能都概括为三个基本要素。人的三静态图示模型，把人和机的功能都概括为三个基本要素。人的三 要素是中枢神经系统、感觉器官和运动器官；机具的三要素是机要素是中枢神经系统、感觉器官和运动器官；机具的三要素是机 器本体、显示器和控制器。如图器本体、显示器和控制器。如图1 1- -1(P1(P14 14) )。此外，动态图示模型有 。此外，动态图示模型有 方框图和流程图等。方框图和流程图等。 第四节第四节 人因工程学的研究方法

30、和步骤人因工程学的研究方法和步骤 一、主要研究方法一、主要研究方法 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 （七七）模拟法模拟法 运用各种技术或装置的模拟运用各种技术或装置的模拟，对某些操作进行逼真对某些操作进行逼真 的试验的试验，可得到所需要的更符合实际的数据的一种方法可得到所需要的更符合实际的数据的一种方法。 如训练模拟器如训练模拟器，人体模型人体模型，设计控制台设计控制台、驾驶室驾驶室，宇航员宇航员 飞行前的模拟训练飞行前的模拟训练，虚拟现实等虚拟现实等。 一、主要研究方法一、主要研究方法 1 1. .效度效度。效度是指研究结果能真实的反映所评价的内容效度是指

31、研究结果能真实的反映所评价的内容。 可从不同角度研究效度可从不同角度研究效度，应用比较广泛的是内部效度和应用比较广泛的是内部效度和 外部效度外部效度。 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 二、研究方法的效度与信度二、研究方法的效度与信度 2.2.信度。信度指的是研究方法和研究结果的可靠性，即信度。信度指的是研究方法和研究结果的可靠性，即 多次测量的结果保持一致性的程度。实际研究中通常用多次测量的结果保持一致性的程度。实际研究中通常用 一致性系数法、等值性系数法、内部一致性系数法来估一致性系数法、等值性系数法、内部一致性系数法来估 计信度。计信度。 信度与效度的关

32、系信度与效度的关系 高信度，低效度高信度，低效度 (可信但无效 ) 高效度，低信度高效度，低信度 (有效但不可信) 高效度，高信度高效度，高信度 (可信并有效 ) 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 三、人因工程学的研究步骤三、人因工程学的研究步骤 （一）机具的研究步骤（一）机具的研究步骤 1.确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的，确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的， 然后找出实现目的的手段，即赋予机具一定的功能。然后找出实现目的的手段，即赋予机具一定的功能。 2.人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进行比人与机具的功能分配。对人和机具的能

33、力特性进行比 较，以充分发挥各自的特长。较，以充分发挥各自的特长。 3.模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系 统的本质。统的本质。 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 三、三、人因工程学的研究步骤人因工程学的研究步骤 （一）机具的研究步骤（一）机具的研究步骤 4.分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分 析。析。 5.模型实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可模型实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可 以在上述分析数据的基础上制作出机具的模型，再由

34、以在上述分析数据的基础上制作出机具的模型，再由 人使用该机具模型，反复实验研究。人使用该机具模型，反复实验研究。 6.机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并 进行具体的设计和改进。进行具体的设计和改进。 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 三、三、人因工程学的研究步骤人因工程学的研究步骤 （二）作业的研究步骤（二）作业的研究步骤 1.确定作业的目的和实现该目的的功能。确定作业的目的和实现该目的的功能。 2.确定作业中人员和机具的功能分配。确定作业中人员和机具的功能分配。 3.用作业模型表示作业对象的顺序、数量

35、、时间、使用用作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、使用 的机具和材料等。作业模型主要用语言模型和图示模型。的机具和材料等。作业模型主要用语言模型和图示模型。 例如各种工序分析图就属于图示模型。例如各种工序分析图就属于图示模型。 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 三、三、人因工程学的研究步骤人因工程学的研究步骤 （二）作业的研究步骤（二）作业的研究步骤 4.对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析，对作业对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析，对作业 特性进行实验研究。特性进行实验研究。 5.提出各种方案，并对这些方案进行作业研究和评价，以提出各种方案，并

36、对这些方案进行作业研究和评价，以 确定最佳的作业方案。确定最佳的作业方案。 6.对作业进行设计、改进和评价，并继续不断加以完善。对作业进行设计、改进和评价，并继续不断加以完善。 第四节第四节 人因工程学的研究方法和步骤人因工程学的研究方法和步骤 三、三、人因工程学的研究步骤人因工程学的研究步骤 （三）环境的研究步骤（三）环境的研究步骤 1.确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明、噪声、确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明、噪声、 微气候等。微气候等。 2.通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响，这些通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响，这些 影响可用图示模型和数学模型来描述。影响可

37、用图示模型和数学模型来描述。 3.提出多种方案，在进行分析评价基础上，确定最佳方提出多种方案，在进行分析评价基础上，确定最佳方 案，有时还需进行小规模实验。案，有时还需进行小规模实验。 4.对环境进行设计、改进和评价，并不断进行完善。对环境进行设计、改进和评价，并不断进行完善。 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 人因工程学的形成吸取了人因工程学的形成吸取了“人体科学人体科学”、“技术科技术科 学学”、“环境科学环境科学”等学科的研究成果、思想、原理、等学科的研究成果、思想、原理、 准则、数据和方法。准则、数据和方法。 人因工程人因工程 人 体 科 学 人 体 科 学 技术

38、科学技术科学 环 境 科 学 环 境 科 学 生理学生理学 心理学心理学 人体测量学人体测量学 医学医学 生物力学生物力学 环境卫生学环境卫生学 环境医学环境医学 环境心理学环境心理学 环境保护学环境保护学 环境监测学环境监测学 工业设计工业设计 工程设计工程设计 安全工程安全工程 系统工程系统工程 机械工程机械工程 管理工程管理工程 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 人体生理学人体生理学、心理学心理学、人体测量学人体测量学、解剖学解剖学、生物生物 力学力学、医学等医学等，是人因工程的重要基础学科是人因工程的重要基础学科。其中心理学其中心理学、 人体测量学人体测量学、生理

39、学与人因工程学的关系更为密切生理学与人因工程学的关系更为密切。 医学与生理学对人因工程的作用是很明显的医学与生理学对人因工程的作用是很明显的。许多许多 人因工程学的问题人因工程学的问题，若要深入探究其原理与机制若要深入探究其原理与机制，就需要就需要 从人体解剖特点和人体生理过程进行分析从人体解剖特点和人体生理过程进行分析。 一一、人因工程学与人体科学的关系人因工程学与人体科学的关系 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 心理学与人因工程的研究对象、内容和方法存在着心理学与人因工程的研究对象、内容和方法存在着 很多共通性。心理学关于人的信息加工研究的成果，可为很多共通性。心理学

40、关于人的信息加工研究的成果，可为 人因工程学提供科学原理和设计参数。人的任何工作和行人因工程学提供科学原理和设计参数。人的任何工作和行 为都离不开心理活动。为都离不开心理活动。 人体测量学主要研究静态结构性人体测量尺寸数据人体测量学主要研究静态结构性人体测量尺寸数据 和动态功能性人体测量数据。和动态功能性人体测量数据。 生物力学主要研究人体运动及受力情况，人与机器、生物力学主要研究人体运动及受力情况，人与机器、 工具间受力关系。工具间受力关系。 一一、人因工程学与人体科学的关系人因工程学与人体科学的关系 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 人因工程学的研究目的体现了本学科是

41、人体科学和环境科学不断人因工程学的研究目的体现了本学科是人体科学和环境科学不断 向工程科学渗透和交叉的产物向工程科学渗透和交叉的产物。工程科学包括工程设计工程科学包括工程设计、安全工程安全工程、 系统工程以及管理工程等学科系统工程以及管理工程等学科。 工程设计是人因工程研究的主要目的工程设计是人因工程研究的主要目的，它与人因工程学科之间自它与人因工程学科之间自 然存在着密切的关系然存在着密切的关系。例如例如，研究航空人因工程学问题研究航空人因工程学问题，应具有一定应具有一定 的航空工程学和航空飞行的知识的航空工程学和航空飞行的知识 。 系统工程是研究系统优化设计和应用的工程学系统工程是研究系统

42、优化设计和应用的工程学。在研究对象在研究对象、方方 法与解决实际问题方面这两个学科有密切关系法与解决实际问题方面这两个学科有密切关系。现在人一机现在人一机环境系环境系 统工程已成为系统工程学科的一个重要分支统工程已成为系统工程学科的一个重要分支。 二二、人因工程学与工程科学的关系人因工程学与工程科学的关系 第五节第五节 人因工程学的相关学科人因工程学的相关学科 二二、人因工程学与工程科学的关系人因工程学与工程科学的关系 管理工程学科是把由人、组织、设备、信息、技术管理工程学科是把由人、组织、设备、信息、技术 等要素构成的综合系统的管理与生产等要素构成的综合系统的管理与生产( (或服务或服务)

43、)系统系统的优化的优化 作为研究对象。管理与生产优化是人因工程学的重要应用作为研究对象。管理与生产优化是人因工程学的重要应用 领域，同时人因工程学的研究也应用管理学科的知识和方领域，同时人因工程学的研究也应用管理学科的知识和方 法。法。 安全工程是研究安全工程是研究生产生产( (或服务或服务) )过程过程中事故发生的原中事故发生的原 因、分析方法、安全技术和安全管理的科学。人因工程既因、分析方法、安全技术和安全管理的科学。人因工程既 要应用安全工程的原理和方法，又为安全工程提供重要依要应用安全工程的原理和方法，又为安全工程提供重要依 据，两者关系密切。据，两者关系密切。 第五节第五节 人因工程

44、学的相关学科人因工程学的相关学科 环境科学主要研究环境指标的测量环境科学主要研究环境指标的测量、分析和评价分析和评价， 环境对人的生理及心理影响环境对人的生理及心理影响，恶劣环境下职业病的形成恶劣环境下职业病的形成 机理及控制措施机理及控制措施，环境的设计与改善等环境的设计与改善等。人因工程中人人因工程中人 与环境的优化是重要研究内容与环境的优化是重要研究内容，上述学科的研究内容为上述学科的研究内容为 人因工程学进行环境设计和改善人因工程学进行环境设计和改善，创造适宜的劳动环境创造适宜的劳动环境 和条件提供了方法和标准和条件提供了方法和标准。 除上述学科外除上述学科外，人因工程学还需要社会学人

45、因工程学还需要社会学、统计学统计学、 信息技术信息技术、控制技术等学科的有关理论和方法控制技术等学科的有关理论和方法。 三三、人因工程与环境科学的关系人因工程与环境科学的关系 泰勒的铁锹试验泰勒的铁锹试验 18561856年年3 3月月2020日出生于美国费城一个富有的律师家庭。日出生于美国费城一个富有的律师家庭。 18741874年，考入哈佛大学法律系。年，考入哈佛大学法律系。18751875年，进入费城恩特年，进入费城恩特 普里斯水压工厂当模具工和机工学徒。普里斯水压工厂当模具工和机工学徒。18781878年，转入费年，转入费 城米德维尔钢铁公司工作。城米德维尔钢铁公司工作。1898189

46、8年，进入伯利恒钢铁公年，进入伯利恒钢铁公 司，并进行了著名的“铁锹试验”。司，并进行了著名的“铁锹试验”。 当时，不管铲取铁石还是搬运煤炭，都使用铁锹进行人当时，不管铲取铁石还是搬运煤炭，都使用铁锹进行人 工搬运，铲运工人拿自己家的铁锹上班，形状大小各种工搬运，铲运工人拿自己家的铁锹上班，形状大小各种 各样。每人每日铲运各样。每人每日铲运12.5吨物料。泰勒从改变铁锹形状、吨物料。泰勒从改变铁锹形状、 铲装的动作分析、每次铲装的重量（疲劳问题），最后铲装的动作分析、每次铲装的重量（疲劳问题），最后 确定了铁锹的最佳形状及每次铲装量，结果工作效率极确定了铁锹的最佳形状及每次铲装量，结果工作效率极 大提高，每人每日铲装量提高到大提高，每人每日铲装量提高到47吨，所用工人从原来吨，所用工人从原来 的的500人减少到人减少到140人，同时工人的日工资从人，同时工人的日工资从1.15美元美元 提高到提高到1.88美元。美元。 1856-1915 莉莲莉莲吉尔布雷斯吉尔布雷斯(1878(18781972)1972)，弗兰克，弗兰克吉尔布雷斯的夫人，吉尔布雷斯的夫人， 美国第一个获得心理学博士的女士，被称为“管理第一夫人”。美国第一个获得心理学博