安全人机工程第三章课件

第3章人的生理心理因素及运动输出在现代化的人机系统中，人是主要因素，起着主导作用，应当首先加以研究。研究人的目的，在于说明如何建立人与机器、环境之间的最相适应关系，为安全人机工程设计提供人体生理学和心理学等方面的依据。人的生理特征及反应时间

神经系统中枢神经周围神经脑：延髓；脑髓；中脑；间脑；小脑；大脑脊髓按解剖分脑神经；脊神经按功能分感觉（传入）神经运动神经（传出）躯体运动神经（支配骨骼肌）植物性神经（支配内脏器官）感觉和知觉感觉定义：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映，是一切复杂心理活动的基础和前提。感觉类型：视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤感觉、本体感觉(平衡觉、运动觉）等。感觉的过程：人的感觉器官接受内外环境的刺激，将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。1)感觉的基本概念

知觉的定义：知觉是在人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。知觉的过程：大脑皮质联合区对来自不同感觉器官的各种信息进行综合加工，在人的大脑中产生了对各种客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的综合的整体的决策，这便是知觉。知觉的类型：一般分为空间知觉，时间知觉，运动知觉与社会知觉等。

2)知觉的基本概念感觉和知觉的关系感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映的是客观事物的整体。感觉的性质较多取决于刺激物的性质，而知觉过程带有意志成分，人的知识、经验、需要、动机、兴趣等因素直接影响知觉的过程。知觉是在感觉的基础上产生的，感觉的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整、越正确。感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对所作用的反映。在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，在心理学中称为“感知觉”。外部环境中有许多物质的能量形式，人体的一种感觉器官只对一种能量形式的刺激特别敏感，能引起感觉器官有效反应的刺激称为该感觉器官的适宜刺激。（如眼的适宜刺激为可见光；而耳的适宜刺激则为一定频率范围的声波）刺激包括刺激的强度、作用时间和强度－时间变化率3个要素，将3个要素作大小不同组合可以得到不同的刺激。能被感觉器官感受的刺激强度范围称为感觉阈。感受性和感受阈限感觉的特征当两个不同强度的同类型刺激同时或先后作用于某一感觉器官时，它们在强度上的差别必须达到一定程度，才能引起人的差别感觉。差别感觉阈限即为刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小差别量，对最小差别量的感受能力则为差别感受性，两者成反比关系。职业对感受能力有要求。如对音乐工作者，要求具有较高的听觉分辨能力，对美术工作者及其某些行业的检验人员要求有较高的视觉颜色分辨能力，而对自动化系统的监控人员，则要求视觉和听觉都有较高的感受性。感受性对于职业的选择和工种的分配具有实际的价值和意义。人的感觉能力又具有很大的发展潜力，经过训练后，某些方面的感受性可以获得极大的提高。差别感受性和差别感觉阈限相互作用一种感受器官只能接受一种刺激和识别某一种特征。有多种视觉信息或者多种听觉信息，以及视觉和听觉信息同时输入时，人们往往注意一个而忽视其他信息。各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力受其他干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象称为感觉的相互作用。同时对比：同样的小方块在黑色背景上比在灰色背景上显得更白继时对比：凝视上排两个圆数秒钟，然后立刻转看下排两圆，虽然它们为同一颜色（黄色），但一开始看起来好像是不同颜色的两个圆。余觉刺激取消后，感觉可以在极短时间内存在。知觉的基本特性知觉的整体性知觉的理解性知觉的恒常性知觉的选择性形状恒常性颜色恒常性知觉的理解性：根据已有的知识经验去理解当前的感知对象，这种特性称为知觉的理解性。

与文化、种族、性别有很大的关系

与语言引导有关系

知觉的选择性错觉：特定条件下，人们对作用于感觉器官的外界事物所产生的不正确的知觉。是知觉恒常性的颠倒。

现实生活中，可以利用错觉。圆形大方形小指示牌黑色重，浅色轻

這是一個螺旋嗎？

錯，這只是一些各自獨立的同心圓而已。注視著中央的黑點。過一段時間後黑點周圍的灰色薄暈就會漸漸縮小。

你看到了幾種顏色？

圖中只有三種顏色，分別是：白、綠及粉紅。但是看起來卻像是有兩種不同的粉紅色，其實是同一個顏色喔！這些水平線都是平行的嗎？或是彼此之間是有角度的呢？

這隻大象有幾隻腳？人的视觉特征

在人们认知世界的过程中，大约有80%-90%的信息是通过视觉系统获得的，因此，视觉系统是人与外界相联系的最主要途径。

产生视觉的视网膜是由杆状和锥状两种感光细胞构成的。起暗视作用的杆状细胞不能感受颜色。起明视作用的锥状细胞，不但能感受颜色，且有较高的视觉的敏感性，即能表现出精细的视觉，但在低照度下却不起作用。物体依赖于光的反射映入眼睛视觉的基本功能是辨别外界物体。根据视觉工作特点，视觉能力可分察觉（感知对象的存在）和分辨（区分对象的细节）。视角：被看目标物尺寸范围的两端光线投入眼球的交角。视敏度：是能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力。其最小的区分阈值为临界视角。LD视角

视力=1/临界视角。视力为1.0，即视力正常，此时的临界视角=1度，若视力下降，则临界视角值增大。视野一般视野：当人的头部和眼球不动时，人眼能觉察到的空间范围，通常以角度表示色觉视野：不同的颜色对人眼的刺激不同，所以视野也不同。白色的视野最大，黄、蓝、红、绿色的视野依次渐小。垂直面内的视野

人的最敏感的视力是在标准视线每侧1°的范围内，在垂直平面内，最大视区为标准视线以上50°和标准视线以下70°。颜色辨别界线为视平线以上30°，视平线以下40°。实际上人的自然视线低于标准视线，在一般状态下，站立时自然视线低于水平线10°，坐着时低于水平线15°。在很松弛的状态中，站着和坐着的自然视线偏离标准线分别为30°和38°。观看展示物的最佳视线在低于标准视线30°的区域里。水平面内的视野

在水平面内的视野，双眼视区大约在左右60°以内的范围，单眼视野界限为标准视线每侧94~104°。180白。120黄100蓝60红绿。色觉视野130。白95。黄80。蓝45。红40。。绿水平方向的色觉视野垂直方向的色觉视野

视距是指人在操作系统中正常的观察距离。一般操作的视距范围为38～76cm，在58cm处最适宜。人在操作系统中正常的观测距离一般距离范围38~76cm中央视觉和周围视觉

由于眼睛的结构，中央部分感色能力强，能清晰的分辨事物，成为中央视觉边沿部分视野范围广，可观测运动的物体，成为周围视觉单眼和双眼单眼—平面感觉双眼—立体感觉色觉与色盲对比度

感觉

对比度可分为亮度对比和颜色对比。①亮度对比

人眼刚能分辨到物体时，背景与物体之间的最小亮度差称为临界亮度差。临界亮度差与背景亮度之比称为临界对比；视力好的人，其临界对比约为0.01。临界对比的倒数称为对比感度。②

颜色对比工作对象和背景的颜色对比

蓝－白

黑－黄绿－白黑－白绿－红

红－黄红－白橙－黑黑－绛橙－白视觉的适应：视觉适应是人眼随视觉环境中光量变化而感受性发生变化的过程。暗适应：亮环境转入暗环境，视杆细胞感受光的刺激，使视觉感受性逐步提高的过程。暗适应过程较长，最初5～7分钟，适应的速度很快，以后逐渐减慢。获得80%的暗适应约需30分钟，完全适应需1小时。明适应：暗环境转入亮环境，视锥细胞感受强光的刺激，使视觉阈限由很低提高到正常水平，这一过程称为明适应。（30S）约1-2分钟即可完全适应。视觉运动规律

1)眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳；一般先看到水平方向的物体。

2)视线的变化习惯从左到右，从上到下和顺时针方向运动。

3)人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多。

4)当眼睛偏离视中心时，在偏移距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限、左下限，右下限最差。

5)两眼的运动总是协调的、同步的。

6)人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。

7)颜色对比与人眼辨色能力有关。当人们从远处辨认前方的多种不同颜色时，其易于辨认的顺序是红、绿、黄、白。当两种颜色相配在一起时，易于辨认的顺序是：黄底黑字，黑底白字，蓝底白字，白底黑字等。影响适应性的因素：1.和照度差值有关；2.暗适应时间长于明适应时间；3.物体亮度。为什么关心适应性问题？

如果工作面亮，而周围环境太暗，还需不时注意周围环境的情况下，由于适应性问题，容易产生视疲劳和诱发事故。（捷状肌频繁调节虹膜张开程度，控制进入眼的光亮。）可听范围：青少年可听16～20000HZ；一般人最佳20～20000HZ年龄增加，听力敏感性下降听觉的绝对阈限：听阈（人耳感受的最小声压，当频率1000Hz时，约为2×10-5Pa）；痛阈（声音的频率为20000Hz、声压20Pa））。听觉的掩蔽效应：一个声音为另一个声音掩蔽的现象称为掩蔽。（语言5分贝，如80分贝噪声，则提高到48分贝）听觉特征：（10%以上的信息涉入）（4）肤觉

人体皮肤上分布着三种感受器：触（压）觉感受器、温度感受器和痛觉感受器。

两点阈限

低温下，敏感性降低心理特征心理过程个性心理个性心理倾向：需求、动机、兴趣、理想、信念与价值观个性的心理特征：能力；气质；性格认识过程:感觉、知觉、记忆、注意、思维、想象情感过程：情绪与情感意志过程：意志

人的心理因素与行为特征（一）人的心理特征对安全的影响注意：是依附和伴随人的认识、情感、意志等心理过程而存在的一种心理现象，当心理活动指向或集中于某一事物时，就是“注意”。分为无意注意、有意注意和有意后注意。

注意与不注意“指向”就是从许多客观事物中选择头脑要集中反映的对象并造成清晰的影像和判断，而对其他事物的影响则加以抑制。“不注意”是人的意识活动的一种状态，是意识状态的结果，不是原因。不注意存在于注意状态之中，它们具有同时性。

新鲜刺激、有趣的事情、不明白的问题、惦念的事情、恐惧的事情、困难的问题等很容易引起注意、身体活动的水平提高。

对熟悉的事情、老一套的事、单调的工作等，注意力就会下降；身心活动水平也降低。注意分配的特点1950年

MackworthN·H进行著名的警觉性的典型试验。视觉方面采用“钟表试验”，听觉采用“耳机试验”的方法。30min为临界值

意识水平下降导致注意分散。引起不注意的主要原因☆（1）强烈无关刺激（2）注意对象欠佳（3）注意的起伏（4）意识水平下降无关刺激达到一定强度，会引起作业者的无意注意，使注意对象转移,造成事故。人长时间地注意某一对象，其感受性是间歇地加强和减弱。相对单调、静止的对象难以保持长久的注意，而对复杂、新异和变化大的对象则易于稳定地注意。不够突出、平淡无奇的物体不利于注意的保持。预防不注意产生差错的方法：

1）建立冗余系统，为确保操作安全，在重要岗位上，多设l～2个人平行监视仪表的工作；

2）为防止下意识状态下失误，在重要操作之前，如电路接通或断开、阀门开放等采用“指示唱呼”，对操作内容确认后再动作；

3）改进仪器、仪表的设计，使其对人产生非单调刺激或悦耳、多样的信号，避免误解。情绪和情感情绪情感情绪的分类情感的分类情绪指机体的生物需要是否获得满足而产生的暂时性的较剧烈的态度及其体验。情绪是人及动物都具有的一种心理活动。情感是人的社会性需要是否获得满足而产生的一种较复杂而又稳定的态度体验。据情绪的性质分：快乐、悲哀、愤怒、恐惧

据情绪状态分：心境、激情、应激等形态分道德感、理智感等。情绪与情感的区别与联系

区别：①从需要角度看②从发生角度看③从稳定性程度看联系：情绪是和有机体的生物需要相联系的体验形式，如喜、怒、哀、乐等；情感是同人的高级的社会性需要相联系的，如与人交往相关的友谊感，与遵守行为准则相关的道德感，与精神文化需要相关的美感与理智感。情绪与情感的区别与联系

区别：①从需要角度看②从发生角度看③从稳定性程度看联系：情绪发生较早，为人类和动物所共有，无论从种系或是个体发展来看，情感体验都发生得较晚，是人类所特有的，是个体发展到社会化进程的一定阶段才产生的，如婴幼儿的情感体验就鲜明而又丰富。情绪与情感的区别与联系

区别：①从需要角度看②从发生角度看③从稳定性程度看联系：情绪永远带有情境性，而情感有可能既具有情境性，又具有稳固性和长期性、稳固的情感体验是情绪概括化的结果。以上区别是相对的。情绪与情感的区别与联系

区别：①从需要角度看②从发生角度看③从稳定性程度看联系：情感是在情绪基础上形成的，反过来情感对情绪又产生巨大的影响，它们既相互转化，又相互依存。具有一定社会内容的情感，可能以强烈、鲜明的情绪形式表现出来，又能表现为深沉而持久的情操。与生理性需要相联系的情绪，可能由所赋于的社会内容而改变它的原始表现形式，从而表现为情感。具有高级社会内容的情操，即可表现为情绪，又可表现为情感。工作中的不安全情绪☆事故与情绪关系影响安全的情绪：（1）急噪情绪（2）烦躁情绪事故都是操作者的行为引起的，而人的行为总是由人的思想、情绪所支配的。良好的情绪就会导致正确的行为，不好的情绪可能导致不良的行为，从而导致事故的发生。工作中的不安全情绪☆事故与情绪关系影响安全的情绪：（1）急噪情绪（2）烦躁情绪人的情绪状况发展到引起人体意识范围变狭窄，判断力降低，失去理智力和自制力。心血活动受抑制等情绪水平失调呈病态时，极易导致发生不安全行为。从图可以看出：过高和过低的情绪激动水平，使人的动作准确度降低，安全操作水平下降。工作中的不安全情绪☆事故与情绪关系影响安全的情绪：（1）急噪情绪（2）烦躁情绪表现沉闷，不愉快，精神不集中，心猿意马，严重时自身器官往往不能很好协调，更谈不上与外界条件协调一致。意志意志意志的积极品质意志的消极品质意志是人自觉地确定目的，并根据目的调节支配自身的行动，克服困难，实现预定目标的心理过程。它是意识能动性的表现，是人类特有的心理现象。意志意志意志的积极品质意志的消极品质自觉性、果断性、自制性、坚持性意志意志意志的积极品质意志的消极品质盲目性、冲动性、脆弱性态度态度态度形成的三个层次1、顺从2、认同3、内化态度是个人对他人、事物较持久的肯定或否定的内在反应倾向的心理活动。能力能力有两种涵义实际能力心理潜能能力是指一个人顺利完成一定活动所表现出的稳定的心理特征。它直接影响活动的效率。已表现出来的实际能力和已达到的某种熟练程度，可用测验来测量；潜在能力，即尚未表现出来的心理能力，是通过学习或训练可能发展起来的能力与可能达到的某种熟练程度。能力的分类一般能力特殊能力认识活动的能力，也称智力。（包括观察力；记忆力；注意力；思维力；想象力等）从事某种专业活动所需要的能力。包括写作能力；管理能力；机械操作能力等。能力的个体差异与安全☆1）能力与岗位职责要匹配；2）发现和发掘职工的潜能；3）通过培训提高工人的能力；4）团队人员的能力要互补。一、气质气质气质的表现气质是人生来就有的稳定的心理活动的动力特性。它不以人活动的内容、目的和动机为转移。气质主要表现为人的心理活动的动力方面的特点，即心理过程的速度和稳定性（知觉的速度、思维的灵活程度、注意力间的长短等）、心理过程的强度（情绪的强弱、意志努力的程度）以及心理活动的指向性特点（外向型或内向型等）。气质使人的心理活动带有个人独特的色彩。分类孔子狂中行狷狂者进取、志大言大、言行强烈地表现于外依中庸而行狷者有所不为、有所谨畏不为中医太阳少阳阴阳和平少阴太阴古希腊医生Ippocrates胆汁质多血质粘液质抑郁质直率热情、精力旺盛、情绪易于冲动、心境变化剧烈是其特征，这表现了外倾性明显、情绪兴奋性高、反应速度快但不灵活。活泼好动，反应敏感而迅速，是反应敏捷性和外倾性的表现；喜欢与人交往，注意力容易转移，兴趣容易变换，是可塑性强、情绪兴奋性高。安静、稳重，沉默寡言应缓慢，情绪不外露；注意稳定难于转移，善于忍耐。这种人感受性低，耐受性高，不随意反应性和情绪兴奋性较低，内倾性明显，稳定性高。感受性高而耐受性低。不随意反应性低，所以体验观察细微，多愁善感，孤僻呆滞，适应性（可塑性）很差。内倾性明显，含而不露，具有稳定性，不易转变情绪和观点。

从安全工程角度来看：粘液质的人适于做精细而要求有耐心的工作，这种人稳重可靠，注意力集中时间长，有利于安全生产；多血质的人缺乏耐心，从事单调重复的工作容易产生精神溜号，造成产品质量下降或事故，不宜在安全上负有重任。抑郁质的人不宜于单独操作安全方面的关键设备和工艺过程。

上述这些原则，应在工人培训、选拔人员和分配工作岗位时加以运用。哪种职业适合你？气质与安全每种气质类型都有自己的影响优势，在选择职业和分配时，要考虑人的气质，尽可能地使用气质与其工作相适应的人，以便扬长补短，提高工作效率（如绣花）。性格性格1、性格的特征现实态度特征意志特征情绪特征理智特征性格是表现在人的态度和行为方面的比较稳定的心理特征。性格性格1、性格的特征现实态度特征意志特征情绪特征理智特征对社会、工作、其他人、自己的态度，如正直、诚实、积极、勤劳、谦虚，与其相反的表现为圆滑、虚伪、消极、懒惰、骄傲等。性格性格1、性格的特征现实态度特征意志特征情绪特征理智特征独立性、自制性、坚持性、果断性，相反的是易受暗示性、冲动性、动摇性、优柔寡断等。性格性格1、性格的特征现实态度特征意志特征情绪特征理智特征热情、乐观、幽默、，与其相反的为冷淡、悲观、忧郁等。性格性格1、性格的特征现实态度特征意志特征情绪特征理智特征深思熟虑、善于分析与综合，与其相反的为轻率、武断、主观自以为是等。性格的类型1）按心理机能2）按倾向性3）按独立顺从程度4）按竞争性5）按社会形式理智型、情绪型、意志型内倾型、外倾型独立型、顺从型优越型、自卑型理论型、经济型、审美型、社会型、权利型、宗教型性格和安全性格（如冷静、细致、责任心强）决定人的行为和思维方式、决定对工作的态度和贡献。不良性格（如冲动、骄傲、懒惰、刚愎自用）容易导致不安全行为。需要和动机动机需要马斯洛的需要层次动机是驱使个体去进行活动的心理动力。它是在需要的基础上产生的、而有不为他人直接观察到的内在心理倾向。动机的作用:引发作用、决策作用、选择作用需要和动机动机需要马斯洛的需要层次需要分生理性需要和社会性需要。生理性需要是为延续生命所必需的对客观条件的需求，是每个人都有的。社会需要是更高层次的，如教育、娱乐、道德、秩序等，它与社会制度、国家和民族的传统及习惯等有关。需要和动机动机需要马斯洛的需要层次马斯洛的需要层次:生理需要、安全需要、社交需要、自尊需要、自我实现的需要。非理智行为的心理因素☆发生失误及违章操作的心理状态很多，但其根源往往在于社会因素、环境因素、劳动管理以及本人的先天性心理素质等非理智行为的心理因素。非理智行为的心理因素☆1．侥幸心理2．省能心理3．逆反心理4．凑兴心理5、从众心理生产中虽存在危险因素，但只要发挥自卫防范能力，切断事故链，就不会发生事故。因为事故是小概率事件，多数人违章操作也没发生事故，所以就产生了侥幸心理。在研究分析事故案例中可以发现，明知故犯的违章操作占有相当的比例。非理智行为的心理因素☆1．侥幸心理2．省能心理3．逆反心理4．凑兴心理5、从众心理人总是希望以最小能量获得最大效果。这在安全生产上常是造成事故的心理因素。有了这种心理，就可能产生简化作业的行为，发生人身事故；省能心理还表现为嫌麻烦、怕费劲、图方便、得过且过的惰性心理，导致事故。非理智行为的心理因素☆1．侥幸心理2．省能心理3．逆反心理4．凑兴心理5、从众心理某些条件下，个别人在好胜心、好奇心、偏见、对抗情绪等心理状态下，产生与常态心理相对抗的心理状态，偏偏去做不该做的事情。非理智行为的心理因素☆1．侥幸心理2．省能心理3