第一章-人因工程学的概述

人因工程,主讲教师：刘林E-mail：liulinahut安徽工业大学管理科学与工程学院,2,人因工程是IE专业核心课，是由人体科学、工程科学、劳动科学和企业管理科学等相互融合的一门综合性新兴边缘学科，着重研究的核心问题是不同的作业中人、机及环境三者间系统协调问题，涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域，研究的目的则是通过各学科知识的应用，来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造，使得作业在效率、安全、舒适等几个方面的特性得以提高。,课程简介,人因工程与IE专业有何联系？,3,参考教材,人因工程学,郭伏,钱省三编,机械工业出版社,2007人因工程基础与设计,孙远波主编,北京理工大学出版社,2010人因工程,蒋祖华主编,科学出版社,2011人因工程,孙林岩主编,北京:科学出版社,2011人机交互:以用户为中心的设计与评估,董建明,傅利民,饶培伦主编,清华大学出版社,2011,4,与人有关的内容第二章人的因素第八章体力工作负荷第九章人的信息处理系统第十章脑力工作负荷第十一章人体测量,课程内容安排,与环境有关的内容第三章微气候环境第四章照明环境第五章色彩环境第六章噪声及振动环境第七章空气环境,1总论第一章人因工程学概述2基础篇,5,课程内容安排,3应用篇第十二章作业空间设计第十三章人机系统设计第十四章人机界面设计4扩展篇第十五章劳动安全与事故预防实验（8学时）,6,第一节人因工程学的命名及定义,第二节人因工程学的起源与发展,第三节人因工程学的研究内容与应用领域,第四节人因工程学的研究方法和步骤,第一章人因工程学概述,第五节人因工程学的相关学科,7,Ergonomicsergon是工作的意思；nomics是规则、规律的意思。Ergonomics的含义是人的工作规律问题。也就是说,这门学科是研究人在生产和工作中合理地、适度地劳动的问题。,第一节人因工程学的命名及定义,一、学科命名,8,西欧国家称之为Ergonomics（工效学），目前普遍采用；美国称作HumanEngineering（人类工程学）和HumanFactorsEngineering（人因工程）；日本称为“人间工学”；心理学家喜欢使用工程心理学（EngineeringPsychology）的名称；我国一般把“人类工效学”作为这个学科的标准名称，但是近年来，通常都使用“人因工程”和“人机工程学”这个名字。,一、学科命名,第一节人因工程学的命名及定义,9,二、学科定义,第一节人因工程学的命名及定义,定义一：国际人机工程学会（IEA）“人因工程是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互作用，研究在工作中、生活中和休息时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。”该定义被认为是目前为止最权威和最全面的,10,二、学科定义,第一节人因工程学的命名及定义,定义二：中国企业管理百科全书研究人和机器、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，心理等特点,达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。,11,二、学科定义,第一节人因工程学的命名及定义,人指操作者或使用者；机泛指人操作或使用的物，可以是机器，也可以是用具、工具或设施、设备等；环境是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人机系统。,12,第二节人因工程学的起源与发展,人因工程学科起源于欧洲，形成于美国。人因工程学科诞生前后，经历了以下几个发展阶段。,13,第二节人因工程学的起源与发展,一、萌芽时期（20世纪初）-以提高生产效率为重点泰勒-著名的铁铲实验和时间研究实验吉尔布雷斯夫妇-动作研究20世纪初，虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽，但人机关系总的特点是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器。由于机器进步很快，使人难以适应，因此存在着大量伤害人身心的问题。,14,第二节人因工程学的起源与发展,二、人因工程学的兴起时期（一战至二战之前）第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景。该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。自1924年开始，在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验”，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。,15,第二节人因工程学的起源与发展,三、人因工程学的成长时期（二战至60年代）二战中，操纵错误导致事故大大增加，意识到只有使武器装备适合于使用者的生理、心理特点和能力限度。对人机关系的研究由“人适机”转入“机宜人”的新阶段。二战结束后，本学科的研究与应用逐渐从军事领域向工业等领域发展。在此期间，美国、日本和欧洲的许多国家先后成立了学会。为了加强国际间交流，1960年正式成立了国际人类工效学会(IEA)，该组织为推动各国的人因工程发展起了重要作用。,16,第二节人因工程学的起源与发展,四、人因工程学的发展时期（20世纪60年后）,发展三大趋向,研究领域不断扩大,在高技术领域中发挥特殊作用,应用的范围越来越广泛,17,第二节人因工程学的起源与发展,18,第二节人因工程学的起源与发展,五、人因工程学在中国的发展1980年4月，全国人类工效学标准化技术委员会成立，1984年，国家军用人机环境系统工程标准化技术委员会成立。1989年，中国人类工效学学会成立，1995年9月创刊了学会会刊人类工效学季刊。1989年6月29-30日在上海同济大学召开了全国性学科成立大会，定名为中国人类工效学学会。1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加。1991年1月成为国际人类工效学协会正式成员。,19,第二节人因工程学的起源与发展,人因工程技术是21世纪信息领域需要解决的重大课题。美国21世纪信息技术计划的基础研究内容为4项：软件、人机交互、网络、高性能计算机。美国国防关键技术计划不仅把人机交互列为软件技术发展的重要内容之一，而且还专门增加了与软件技术并列的人机界面这项内容。我国973、863、“十二五”计划均将人机交互列为主要内容。,生活与生产中哪些地方应用了人因工程学的知识？,20,第三节人因工程的研究内容与应用领域,一、研究内容人因工程学的研究包括理论和应用研究两个方面。但学科研究的总趋势还是侧重应用。其主要内容可概括为以下8个方面：(1)研究人的生理与心理特性(2)研究人一机一环境系统整体设计(3)研究人机界面设计(4)研究工作场所设计和改善,21,第三节人因工程的研究内容与应用领域,一、研究内容(5)研究工作环境及其改善(6)研究系统的安全和可靠性(7)研究作业方法及其改善(8)研究组织与管理的效率,22,第三节人因工程的研究内容与应用领域,一、研究内容(1)研究人的生理与心理特性人体体征分析（未成年人体征分析）人的行为分析（儿童探索性行为分析）人的心理分析（互联网产品中的心理学因素）,23,第三节人因工程的研究内容与应用领域,(2)研究人机系统总体设计人与机器的能力限度人与机器的分工,24,第三节人因工程的研究内容与应用领域,(3)研究人机界面设计显示器的设计控制器的设计,25,第三节人因工程的研究内容与应用领域,(4)研究工作场所设计和改善工作台的设计门店的设计教室的设计,26,第三节人因工程的研究内容与应用领域,(5)研究工作环境及改善微气候环境改善照明改善噪音改善,27,第三节人因工程的研究内容与应用领域,(6)研究系统的安全性与可靠性人因失误分析提示与警告标识设计防失误设计冗余设计,28,第三节人因工程的研究内容与应用领域,(7)研究作业方法及其改善作业负荷的合理确定工作与休息时间的确定(8)研究组织与管理的效率人的决策行为模式员工能力的开发、选拔,29,第三节人因工程的研究内容与应用领域,二、应用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概括为机具、作业、环境和管理等几大类。人因工学在各个领域应用的示例如表1-1所示。,管理,机具,作业,环境,30,第三节人因工程的研究内容与应用领域,31,第四节人因工程的研究方法和步骤,一、研究方法（一）基本原则1、客观性原则科学态度，反映其固有的本质和规律性2、系统性原则一个也不能少2-1=0整体大于部分之和1+12,32,第四节人因工程的研究方法和步骤,（二）主要研究方法人因工程在很大程度上是一门实验科学，其主要任务是把与人的能力和行为有关的信息及研究结果应用于产品、设施、程序和周围环境的设计中去。这些知识主要来源于实验和观察。,33,第四节人因工程的研究方法和步骤,（二）主要研究方法1、观测法2、实验法3、调查法4、心理测量法（感觉评价法）5、心理测验法6、图示模型法,34,第四节人因工程的研究方法和步骤,（三）研究方法的效度与信度1、效度效度是指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，应用比较广泛的是内部效度和外部效度。2.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。,35,第四节人因工程的研究方法和步骤,3、效度与信度的关系缺乏信度的测量是无效度的测量；而具有高信度的测量并不意味着同时是高效度的测量，也许是有效的，也许是无效的。两者的关系是：（1）信度低，效度？（2）信度高，效度？（3）效度低，信度？（4）效度高，信度？,不可能高,未必高（有可能很低）,可能高,必然也高,36,第四节人因工程的研究方法和步骤,3、效度和信度的影响因素（1）研究样本的选择（2）统计分析的正确性,37,第四节人因工程的研究方法和步骤,二、人因工程学的研究步骤（一）机具的研究步骤,38,第四节人因工程的研究方法和步骤,（二）作业的研究