人因工程学总复习题

一、简答题（每小题5分，共40分）二、计算题（每小题15分，共30分）三、论述题（每小题15分，共30分）人因工程学（HUMANFACTORS） 总复习题一、人因工程学概述（1）人因工程学的定义和研究目的人因工程学就是按照人的特性设计和改进人机环境系统的科学。研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究人的工作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。美国的人因工程学命名多采用人因工程学。人因工程学研究目的是：研究人一机一环境三者之间关系的学科。特别突出系统设计中以人为主体的设计原则。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。（2）人因工程学发展经历了哪几个阶段人因工程的发展过程基本经历以下几个阶段：1）萌芽阶段：19世纪，主要是泰勒等人创立的科学管理时期，主要以提高生产效率、人员选拔培训作为主要研究内容，人机关系中，主要是强调人适应机器。2）初始阶段（一战与二战期间）：这一期间主要围绕如何提高效率。研究的内容包括人的疲劳研究，人员培训，选拔研究，心理学的研究等。对组织影响生产力的因素进行分析，研究。3）成长阶段（二战一60年代）：研究人机界面如何有效匹配，对人机系统的研究由人适应机器到机器设备如何适应人。4）发展阶段（20世纪70年代一至今）：人因工程研究三大趋向：①研究领域不断扩大，向人机环境系统优化方向发展；②应用范围越来越广；③在高技术领域的特殊作用。⑶人因工程学的研究内容研究人的生理和心理特征；研究人一机一环境系统整体设计；研究人机界面设计；研究工作场所设计和改善；研究工作环境及其改善；研究作业方法及其改善；研究系统的安全和可靠性；研究组织与管理的效率。(4)人因工程学有哪些研究方法调查法：包括访谈法、考察法和问卷法。观测法：研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象，来认识研究对象的方法。实验法：在人力控制条件下系统改变一定变量因素，以引起研究对象相应变化来做出因果推论和变化预测的一种方法。感觉评价法；是运用人的主观感受对系统特性进行评价的一种方法。心理测验法：以心理学中个体差异理论为基础，对被试个体在某种心理测验中的成绩与常模进行比较，用以分析被试心理素质的一种方法。图示模型法。是采用图形对系统进行描述，直观地反映各要素之间的关系，从而描述系统本质的一种方法。(5)绘图说明人机系统简化模型。人机系统是由相互作用、相互联系的人和机器两个系统构成、且能完成特定目标的一个整个系统。二、人体测量（6）产品尺寸设计可分为哪三种类型及准则，设计适用于90%华北男性使用的产品，如何确定身高范围？（本题12分）I型产品尺寸设计（又称“双限值设计”），按可调准则。（3分）设计优先采用可调式结构。给使用者依其需要调整的控制权。要适合100%的尺寸，常有技术的困难且成本太高。一般调整的范围也以5th-95th百分位数为准。如高度可调的办公椅、驾驶座、工作台、控制器、安全带等。II型产品尺寸设计（又称“单限值设计”），按最大最小准则。（3分）设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。例如门框高度的设计可考虑单侧百分比95%来设计。按照这一方案，95%过门的人进门时没有问题，只有5%较高的人进门时需要低头。一般设计中最常用的百分比是95%,也常用较高的标准99%。用大值：如门高、座位宽；逃生孔、维修孔道；安全带的长度、强度（施力）等。用小值：如：操作人与操控钮、操控杆的距离及施力；容器的宽度；公共设施的高度等。III型产品尺寸设计（又称“平均尺寸设计”），按平均准则。（2分）设备用品的尺寸不适合前两项原则设计，且有其它充分的理由时，可采用平均值作为设计的依据。超级市场的柜台高度、公共设施尺寸，若以平均尺寸设计，虽不能事和所有的人，但亦不致引起严重的不便与困难。须做取舍。M=1693mm,标准差S=56.6mm。要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=,（1分）百分比对应的变换系数k5% 95% 解：由表查知华北男性身高平均值（2分）即第5百分位数为：P=1693-（*）=1600mm第95百分位数为：P=1693+（*）=1786mm结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸将适应用于90%华北男性。（1分）（7）在依据人体尺寸进行设计时，为什么要引进“尺寸修正量”？尺寸修正量由哪几部分构成？试设计中国火车卧铺的净空高度（8）为什么要进行功能修正量和心理修正量的确定？怎样确定?试设计适用于中国人使用的车船卧铺上下铺净空高度（14分）GB/T12985—1991,尺寸修正量构成：功能修正量、心理修正量。（1分）功能修正量:为保证实现产品功能，对作为产品设计依据的人体尺寸所作的尺寸修正量。包括三部分：穿着修正量、姿势修正量、操作修正量。（1分）穿着修正量：穿鞋修正量、着衣着裤修正量。（1分）穿鞋修正量：立姿身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高等。男子：+25mm,女子：+20mm。（1分）着衣着裤修正量：坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等+6mm；肩宽、臀宽等+13mm；胸厚+18mm；臀膝距+20mm。（1分）姿势修正量：人们正常工作、生活时，全身采取自然放松的姿势所引起的人体尺寸变化。立姿身高、眼高、肩高、肘高等，-101^；坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等，-44mm。（1分）操作修正量：上肢前展操作等的修正。确定各种操纵器在工作空间中的布置位置或柜类的阁板时，以上肢前展长为依据，即后背到中指指尖的距离，在按按钮时，-12mm；在推滑板推钮、扳拨扳钮开关时-25mm；在取卡片、票证时，-20mm。（1分）心理修正量：为了消除空间压抑感、恐惧感，或为了美观等心理因素而加的尺寸修正量。心理修正量确定原则：心理修正量应根据实际需要和条件许可两个因素来研究确定。（1分）产品最小功能尺寸;相应百分位数的人体尺寸+功能修正量（1分）产品最佳功能尺寸;相应百分位数的人体尺寸+功能修正量+心理修正量二产品最小功能尺寸+心理修正量（1分）车船卧铺上下铺净空高度属于一般用途设计。根据人体数据运用准则应选用中国男子坐姿高第99百分位数为基本参数M,查表，M=979mm。衣裤厚度（功能）修正量取25mm,人头顶无压迫感最小高度（心理修正量）为115mm，则卧铺上下铺最小净间距和最佳净间距分别为：（2分）Xmin=M+Af=979十25=1004mm（1分）Xopm=M+Af+Ap=979十25十115=1119mm（1分）（9）试确定适合中国男人使用的固定座椅座面高度座椅座面高度属于一般用途设计。根据人体数据运用准则，座椅座面高度应取第5百分位的“小腿加足高”人体数据为基本设计数据，以防大腿下面承受压力引起疲劳和不舒适。查表M=38.3cm,功能修正主要应考虑两方面：一是鞋踉高的修正量，一般为〜3.8cm,取2.5cm；另一方面是着装（裤厚）修正量，一般为0.3cm。即Af=+=2.8cm。座椅座面高度的设计不需考虑心理修正量，即Ap=0。因此，固定座椅座面高度的合理值应为Xopm=M+Af+Ap=十十0二241.0cm试分析坐姿作业空间设计内容，需考虑哪些人体尺寸？工作面设计。要考虑人的水平作业范围，垂直作业范围，立体作业范围。工作面高度设计。该设计与人的上臂长、坐姿肘关节高度有关。座椅及活动余隙设计。座椅设计主要包括椅子高度、深度、椅面宽度及扶手等。其中，椅子高度是主要尺寸。主要依据人的坐姿臀高、宽度。容膝空间设计。坐姿大腿厚;小腿高与桌面下表面高度之间要有空间。脚作业空间。小腿长；腿弯曲角度。人体测量的方法类型：静态的（人体结构上的尺寸）/动态的（人体功能上的尺寸）静态的结构的人体尺寸：人体在固定位置所测的尺寸、包括骨架尺寸及轮廓尺寸。直接量测传统设备：马丁式人体测量仪。半自动设备：三度空间坐标量测，数字卡尺，数字卷尺等。间接量测传统设备：照相机、摄影设备。半自动设备：数字化摄影设备、影像处理系统。动态的功能的人体尺寸活动角度：人体在某一活动时所测的尺寸、活动角度，会受身体其它部位的牵制，也会受衣着、装备的影响。对工作的操作、空间设计很有价值。被测者姿势：立姿、坐姿。直接量测传统设备：柔软度测量器、重力角度计、电阻式角度计。。半自动设备：电子式角度计。间接量测传统设备：照相机摄影系统。半自动设备：数字化动作分析仪、影像处理系统。三、人体劳动特性简要说明视野？视野是指当头部和眼球固定不动时，眼睛注视正前方所能看见的空间范围，常用角度来表示。(1分)正常人的视野大致相同，可以分为三个部分。最中间的部分，即在眼睛焦点的1度之内，人的眼睛看这个区域内的东西可看得特别清淅，被称为内视野区或最佳视力区。(1分)从1度到40度被称为中部视野区，在这一区域东西开始变得模糊起来，但人的眼睛可以发觉这一区域的运动目标和过高的对比度。(1分)外视野区指中视野区以外直到眼睛受到头部遮掩的地区，这对应于40-70度。(1分)人眼对外视野内的物体很不敏感。(1分)举例说明什么是注意广度和注意的分配注意的广度也叫注意的范围。指在同一时间内能清楚地把握对象的数量。（1分）在1/10秒的时间内，成人注意的平均广度：（2分，下面内容只需要答对2个）黑色圆点8~9个；外文字母4~6个；几何图形3〜4个；汉字3~4个。注意分配是指人在同一时候能把注意分配到一个以上的对象上，即所谓一心二用或一心多用。（1分）例如，学生上课时要一边听讲，一边做笔记，打字员要一边击键，一边要看材料。（1分）举例说明视觉适应及改善方法？适应是人的感受器官的特性之一，当明暗环境改变时，视觉器官顺应环境的变化，经过一定的时间，便可辨认物体。（1分）明适应人由暗处进入明处，最初不能辨认物体，感到很刺眼，经过约1分钟左右，视锥细胞恢复了功能，便能看清物体。（1分）暗适应人由明处进入暗处，最初感觉什么也看不见，但经过一定的时间后，逐渐看到黑暗中的物体的轮廓，约25到30分钟后，便充分达到适应的程。（2分）频繁的明暗适应会增加眼睛的疲劳，使视力迅速下降，故工作场所的照明力求均匀稳定。为了加速暗适应，采用红光照明，如潜水艇和飞机座舱中。（1分）举例说明“组块”的概念及其应用。短期记忆的容量也是非常有限的。1955年，美国著名心理学家米勒写了一篇著名的文章＜＜奇妙的7＞＞，在文中，他提出人的短期记忆的容量大约是7±2个元素。（2分）米勒提出用“组块”来标志短时记忆的单位，一个组块指一个熟悉的单元，如词，物体名称等。（1分）9371935组块为1851,1921,1839,1937,1935（1分）EARTVCIAFBTGMGEUSA组块为EAR--TV--CIA--FBT--GM--GE—USA（1分）什么是反应时，简单反应时和选择反应时一般将外界刺激出现到操作者根据刺激信息完成反应之间的时间间隔称为反应时。反应时又称反应潜伏期，反应不能在给予刺激的同时立即发生，而是有一个反应过程。（1分）简单反应时：如果呈现的刺激只有一个，被试只在刺激出现时做出特定的反应，这时获得的反应时间称为简单反应时。（2分）选择反应时：有多种不同的刺激信号，刺激与反应之间表现为一一对应的前提下，呈现不同刺激时，要求做出不同的反应，这时获得的反应时称为选择反应时。（2分）举例说明注意的持续与动摇也叫注意的稳定性，指注意在一定时间内保持在某个认识的客体或活动上。例如，学生在45分钟上课时间内，注意保持在教学活动有关的对象上；外科医生在连续几小时手术中聚精会神地工作；雷达观察站的观测员长时间地注视雷达荧光屏上可能出现的光信号。研究表明，5-7岁的学生，其注意可以保持15分钟；7-10岁的学生，其注意可以保持20分钟，10-20岁的学生，其注意可以保持25分钟，20岁以上，其注意可以保持30分钟。注意动摇是指注意在短暂时间内的起伏波动。实验表明，注意动摇的时间平均为8〜12秒。如果在百米竞赛的预备信号之后，相隔太长时间（2秒以上）才发出起跑信号，那由于运动员注意的动摇就可能使成绩受到影响。改善方法：提供更加频繁的休息、提供任务的变化、提供在他们的检测性能上有更多反馈的操作员、使用合适的激励或内部的（例如咖啡因）或者外部的（如音乐）或者通过错误信号的引导、选择眼睛定位更快和范围视觉更强的检查员。绘图说明记忆的过程

①感觉记忆感觉记忆也称为感觉登记，瞬时记忆，是指当感觉刺激停止之后所保①感觉记忆感觉记忆也称为感觉登记，瞬时记忆，是指当感觉刺激停止之后所保持的瞬间映象。感觉记忆的保持时间非常短暂，约为秒。②短时记忆短时记忆也称为操作记忆或工作记忆，是指对脑中的信息保持在5秒-2分钟的记忆。③长时记忆长时记忆又称为永久性记忆，是指记忆信息的保持从1钟以上直到许多年甚至终身的记忆。长时记忆中的信息主要来自于对短时记忆信息的复述，也有一些感知中印象深刻的内容一次性进入长时记忆系统而被贮存起来的。人的个性心理因素人格，又称个性，是指个体有别于他人的整个心理面貌。包括：性格、能力、动机、情绪、意志。一个人在先天素质的基础上，在一定的社会历史条件下，通过社会实践所形成和发展的比较稳定的心理特征的综合。人格是人类心理的重要组成部分，它不仅使人们的心理活动和行为表现出各自不同的特点，而且还是人们各种心理活动和行为的动力源泉。举例说明绝对阈限指一个感觉系统的敏感性。例如，视网膜仅需要3个光子击中便可以产生感觉。相当于看见50公里处的一只烛光。人耳朵可听20~2万Hz声音。狗可听范围更高，狗哨发出可达4~5万Hz声音，人听不见。五种基本感觉的绝对阈限视觉：晴朗夜空30英里以外的烛光听觉：安静房间20英尺以外手表的滴答声味觉：两加仑水加入一茶匙糖后有甜感嗅觉：一滴香水弥散三居室触觉：一片蜜蜂翅膀从一公分外落在面颊温冷觉：觉察出皮肤表面摄氏1度的差异举例说明差别阈限不同感觉的韦伯系数感觉 韦伯比例TOC\o"1-5"\h\z音高（2000赫） 1/333重压（400克） 1/77明度（1000光量子） 1/62举重（300克） 1/53响度（1000赫，100分贝） 1/11橡胶气味（200嗅单位） 1/10皮肤压觉（5克/毫米） 1/7咸味（3克分子/公升） 1/5说明劳动中机体的调节特点及指标？心血管1）心率心率是指心室每分钟搏动次数。正常人在安静状态时，心率约为60~100次/min。心脏时刻在不停地跳动，劳动时比安静时的跳动频率高得多。劳动开始时，心跳在30s内即开始增速，轻体力劳动增速不多，重体力劳动增速较大，有的可达150~200次/min。一般经5~10min即可达稳态。劳动停止后，心跳可在15s内减速。2）动脉血压劳动开始时，收缩压开始上升，对于那些肌肉活动强度大的作业上升更为明显，可上升60〜80mmHg（成年人的正常收缩压约为100〜400mmHg）,舒张压的变化较小。劳动停止后，血压会在5min内恢复到正常范围。呼吸系统安静时，全身细胞每分钟大约需氧250毫升；剧烈运动时，氧需量要增大30倍以上，并相应地产生更多的二氧化碳。劳动或运动时，呼吸频率可达40〜45次。为什么警车、救护车的车灯，均采用较亮的周期变化的灯光，并伴有周期变化的高频报警声？1）采用灯光（信号灯）及听觉显示装置两类，可提高人们对这两类运行的反应，及时躲开，以利通行；2）灯光周期变化，可提高人的视觉反应速度，吸引人的注意；3）声音采用周期变化且高频，主要是由于变化的信号优于不变的信号，可减少听觉适应性。另外，高频声音是根据人对高频声音的感觉习惯相吻合，如人们感觉“紧急”、“高速”。.为什么警车、救护车的车灯，均采用较亮的周期变化的灯光，并伴有周期变化的高频报警声？（7分）因为警车、救护车在道路行使过程中要求快速，为使人们能快速躲闪，保证速度和安全。在信号设计时采用光信号和声信号，光信号采用快速闪烁的信号并有一定的亮度保证，以保证人们对信号的识别，声信号采用高频、周期性变化会使人有紧迫感，急于躲避车辆。两个信号同时使用可提高正确反应率。（7分）试分析何种情况使用视觉显示，何种情况使用听觉传示？（6分）（1）视觉信号显示，主要用于不紧急的情况，对接收方要求认真、注意，主要用以显示信息变量多，信息量大、长，与前信息相关，信号性原为空间性，适合采用文字、图形表示的，信息接收者位置固定，而且听觉条件较差似的信息显示。（3分）（2）听觉显示主要用于引起人注意，具有速度快和不受照明条件限制等优点。当要求紧急传递信息，接收者位置不固定、视觉条件比较差时可使用。（3分）四、人的作业能力与疲劳体力工作负荷劳动能量供应与能耗说明能量消耗的测定方法。姿式对能量消耗的影响已知作业时能量消耗量为min，安静时能量消耗量为min，求作业与休息时间及劳动时间率。举例说明静负荷及其产生。简要说明能量消耗与健康的关系？基础代谢为，当相对代谢率RMR=4时，问能量代谢率为多少？说明劳动中机体的调节特点及指标？心血管1)心率心率是指心室每分钟搏动次数。正常人在安静状态时，心率约为60~100次/min。(1分)心脏时刻在不停地跳动，劳动时比安静时的跳动频率高得多。劳动开始时，心跳在30s内即开始增速，轻体力劳动增速不多，重体力劳动增速较大，有的可达150~200次/min。一般经5〜10min即可达稳态。劳动停止后，心跳可在15s内减速。(1分)2)动脉血压劳动开始时，收缩压开始上升，对于那些肌肉活动强度大的作业上升更为明显，可上升60〜80mmHg(成年人的正常收缩压约为100〜400mmHg),舒张压的变化较小。劳动停止后，血压会在5min内恢复到正常范围。(1分)呼吸系统安静时，全身细胞每分钟大约需氧250毫升；剧烈运动时，氧需量要增大30倍以上，并相应地产生更多的二氧化碳。(1分)劳动或运动时，呼吸频率可达40〜45次。(1分)说明疲劳的测定方法有哪些？1）工作业绩测量法人在疲劳时，人的工作效率和工作质量开始下降。通过人的工作效率的下降程度，可以判断人的疲劳程度。（1分）2）主观评价法了这种方法是直接对劳动者进行调查，让劳动者自己评估自己的疲劳程度。这种方法通常是通过问卷的形式进行的。（1分）3）生理心理测量法（3分，下面内容只需要答对3个）EEG。这种方法是通过测量脑电波来判断大脑的疲劳或不活跃性，如人想睡眠的程度。EMP。这种方法是通过测量某一块肌肉的电波来判断这块肌肉的疲劳情况。闪光融合值（CFF）。当闪光融合值降低时，表示人的疲劳程度增加了。触二点辨别阈值。当皮肤表面有两点同时受到刺激时，能够辨别出两点刺激的最短距离的方法叫触二点辨别阈值法皮肤电流反应。当疲劳时皮电传导性增高。反应时。反应时可分为简单反应时和复杂（选择分化）反应时。握力和肌耐力。精神测验在什么情况下产生静负荷，举例说明一般而言，在下列情况下应考虑静负荷的影响：（2分，下面内容只需要答对2个）使用很大的力持续10秒钟以上。使用中等程度的力持续1分钟以上。轻度的力（人的最大力的三分之一左右）持续4分钟以上。几乎所有的工厂，所有的职业都有静负荷的因素。下面是最常见的例子：（3分，下面内容只需要答对3个）向前或向侧面弯腰的工作。用手握住东西不动。把手向前水平地伸出。一只脚踩踏板时把身体的重量都放在另一条腿上。在一个地方站着不动很长一段时间。推或拉很重的物体。把头向前或向侧面弯得很厉害。把肩膀抬起很长一段时间。一般说来，姿式不自然是一种最常见的静负荷。解释相对能量代谢率的概念及计算方法？体力劳动强度不同，所消耗的能量不同。由于劳动者性别、年龄、体力与体质方面存在差异，从事同等强度的体力劳动，消耗的能量亦不同。为了消除劳动者个体之间的差异因素，常用活动代谢率与基础代谢率（BMR，basalmetabolicrate）之比，即相对能量代谢率（RMR）来衡量劳动强度的大小。（2分）RMR二活动代谢率/基础代谢率=（作业时实际代谢率一安静代谢率）/基础代谢率（2分）用RMR衡量劳动强度比较准确，目前在日本已被广泛使用。除利用实测方法之外，还可用简易方法近似计算人在一个工作日（8卜）中的能量消耗，其计算公式如下总代谢率二安静代谢率+活动代谢率=X基础代谢率+RMRX基础代谢率二基础代谢率X+RMR）（1分）降低疲劳的途径有哪些？改变工作条件。用先进机器设备可以降低人的体力劳动强度和疲劳。（1分）改变工作方法。改进工作方法包括工作姿势，工作速度，搬运方法，和操作的合理化等等。（1分）改善工作环境。噪音，颜色，振动，温度，湿度，风速等环境条件不良，都会增加作业者肉体和精神的负担，容易引起疲劳。（1分）因人制宜。人的能力是有差异的，不同的人做相同的工作产生的疲劳是不一样的。（1分）增加营养或增加休息时间。（1分）已知作业时能量消耗量为min,安静时能量消耗量为min,求作业与休息时间及劳动时间率。（本题8分）作业时增加的能耗量M=-=min（1分）劳动时间 T劳=100/-=8min（2分）休息时间 T休二—1）*8=6min（1分）休息率Tr=—1）*100%=75%（1分）劳动时间率Tw=[1/（1+]*100%=57%（1分）由以上计算可知，从事该项作业的过程中，每劳动8min后，应安排6min的工间休息时间，即休息时间为实际劳动时间的75%,换言之劳动时间率为57%。（2分）某一农民在田间劳动时，6分钟共消耗02为5升，产生CO2为4.5升，试问劳动8小时总的产热量约多少。（6分）计算方法呼吸商=C02/02=5=（2分）查表呼吸商为时，每消耗1升02可产热8小时共耗氧为5L/6分钟*60*8=400L（2分）总产热为：/L*400L=8232kJ（2分）降低工作疲劳的途径？（5分）1）合理设计作业的用力方法；2）合理安排作业休息制度；3）改善作业内容，克服单调感；4）改进生产组织与劳动制度。基础代谢率为105KJ/m2h,相对代谢率为5,若作业者身高为1.85m,体重为75kg,连续工作3小时。试问该项作业能量消耗为多少？作业时增加的代谢量是多少？（7分）(1)人体表面积二X身高+X体重(kg)=X185+X=tf (2分)(2)能量消耗二(RMR+)BST=(5+X105XX3=(KJ)(3分)(3)作业时增加的代谢量:RMRXBST=5X105XX3=(KJ) (2分)基础代谢率为105KJ/,相对代谢率为4,若作业者身高为1.75m,体重为75kg,连续工作2小时。试问该项作业的实际劳动率和休息率各为多少？(5分)完成前两步给3分。S=X+X75-=(m2)M=(RMR+BSt=(4+X105XX2=(KJ)作业时每分钟能耗=基础代谢为，能量代谢率为599kJ/时，问RMR为多少？当能量代谢率降到231kJ/时，RMR为多少？RMR二活动代谢率/基础代谢率=(作业时实际代谢率一安静代谢率)/基础代谢率避免单调的措施操作再设计。操作变换。突出工作的目的性。动态报告作业完成情况。推行弹性工作法。利用音乐消除单调感觉说明能量代谢的种类什么是基础代谢、安静代谢和活动代谢人体代谢所产生的能量等于消耗于体外做功的能量和在体内直接、间接转化为热的能量的总和。能量代谢分为三种，即基础代谢、安静代谢和活动代谢。1)基础代谢生理学将人清醒、静卧、空腹(食后10h以上)、室温在20℃左右这一条件定为基础条件。人体在基础条件下的能量代谢称为基础代谢。单位时间内的基础代谢量称为基础代谢量。2)安静代谢安静代谢是作业或劳动开始之前，仅仅为了保持身体各部位的平衡及某种姿势条件下的能量代谢。安静代谢量包括基础代谢量。3)活动代谢活动代谢亦称为劳动代谢、作业代谢或工作代谢。它是人在从事特定活动过程中所进行的能量代谢。在实际活动中所测得的能量代谢率，不仅包括活动代谢，也包括基础代谢与安静代谢解释相对能量代谢率的概念及计算方法？体力劳动强度不同，所消耗的能量不同。由于劳动者性别、年龄、体力与体质方面存在差异，从事同等强度的体力劳动，消耗的能量亦不同。为了消除劳动者个体之间的差异因素，常用活动代谢率与基础代谢率(BMR，basalmetabolicrate)之比，即相对能量代谢率(RMR)来衡量劳动强度的大小。RMR二活动代谢率/基础代谢率=(作业时实际代谢率一安静代谢率)/基础代谢率用RMR衡量劳动强度比较准确，目前在日本已被广泛使用。除利用实测方法之外，还可用简易方法近似计算人在一个工作日(8h)中的能量消耗，其计算公式如下总代谢率二安静代谢率+活动代谢率二X基础代谢率+RMRX基础代谢率二基础代谢率X+RMR)总能耗(kcal)=+RMR)X基础代谢率X体表面积X活动时间如表所示为不同活动类型的RMR实测值。说明疲劳的测定方法有哪些？1)工作业绩测量法人在疲劳时，人的工作效率和工作质量开始下降。通过人的工作效率的下降程度，可以判断人的疲劳程度。2)主观评价法了这种方法是直接对劳动者进行调查，让劳动者自己评估自己的疲劳程度。这种方法通常是通过问卷的形式进行的。3)生理心理测量法EEG。这种方法是通过测量脑电波来判断大脑的疲劳或不活跃性，如人想睡眠的程度。EMP。这种方法是通过测量某一块肌肉的电波来判断这块肌肉的疲劳情况。闪光融合值(CFF)。当闪光融合值降低时，表示人的疲劳程度增加了。触二点辨别阈值。当皮肤表面有两点同时受到刺激时，能够辨别出两点刺激的最短距离的方法叫触二点辨别阈值法皮肤电流反应。当疲劳时皮电传导性增高。反应时。反应时可分为简单反应时和复杂(选择分化)反应时。握力和肌耐力。精神测验五、工作场所设计作业空间设计什么是作业空间？近身作业空间？作业场所布置原则总体作业空间设计的依据请对特定群体设计合理的计算机工作台：座椅高度、键盘的位置、工作台设计以及显示器的位置等说明坐姿作业空间设计内容?工作面高度和宽度：最小宽度100mm〜200mm，办公桌宽910cm（1分）作业范围：水平作业范围、垂直作业范围、坐姿空间工作范围（1分）容膝空间（1分）椅面高度及活动余隙（1分）脚作业空间（1分）说明作业姿势的设计原则减少静态疲劳，有利于身体健康和工作质量，并提高劳动生产率。（1分）作业姿势的选择：立姿操作、坐姿操作（1分）作业动作的类型：定位动作、反复动作、连续动作、逐次动作、调整动作动作经济与效率法则：利用人体的原则、布置工作地点原则、设计工具和设备的原则、降低动作等级（2分）动作重构原则（1分）作业姿势设计案例分析避免静态肌肉施力n避免弯腰或其他不自然姿势n避免长时间抬手作业、抬手过高n坐姿比立姿工作省力n作业台面高度与工作者眼睛距离n利用重力作用避免弯腰提起重物搬运改善几种搬运方式能耗对比增强动作节律性说明立姿作业空间设计内容？工作面高度作业范围工作活动余隙临时坐位立姿作业空间垂直方向布局设计手工具设计要点避免静负荷保持手腕处于顺直状态避免掌部组织或关节受压力避免操作时工具夹住手掌或手指什么是眩光？怎样防止和控制眩光当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时，人们就感到刺眼，影响视觉，这种刺眼的光线叫眩光。例如在睛天的中午看太阳，会感到睁不开眼睛，这就是由于亮度过高所引起的眩光使眼睛无法适应。防止和控制出现眩光的措施主要有：限制光源亮度。合理分布光源。光线转为散射对于反射眩光，通过变换光源的位置或工作面的位置，使反射光不处于视线内适当提高环境亮度，减少亮度对比。作业空间设计中有哪些人的因素人体测量数据人体视野及所及范围工作体位人的行为特征个人心理空间：120~210cm接近间距人的捷径反应和躲避行为六、人机界面设计什么是人机界面？人机界面设计的内容与依据是什么？人机界面：人和机之间存在一个相互作用的“面”，所有的人机信息交流都发生在这个作用面上，通常称为人机界面。人机系统：人机系统是指由相互作用、相互联系的人和机两个系统构成的，且能完成指定目标的一个整体系统。显示器有哪几种形式？并简述各自的应用特点。什么是控制一显示的相合性？它有何重要意义？什么是控制一显示(C/D)比？设计时应如何选择C/D比？什么是累积损伤疾病？常见的累积损伤疾病有哪些？并与哪些因素有关？与手有关的累积损伤疾病有哪些？简述手握式工具设计的原则。指出下列器物上的哪些部分属于它的“人机界面”？电视机、洗衣机、微波炉、自动取款机、摩托车、计算器。显示器与控制器的配合原则1)控制显示比控制器的位移量与对应的显示器可动元件的位移量之比(C/D比)，C/D比高，灵敏度低，C/D比低，灵敏度高(2分)2）控制一一显示空间相合性CD位置关系配合一致时，可减少误操作次数，缩短操作周期（1分）3）控制一一显示运动相合性运动方向与人的习惯模式相符合，如顺时针旋转，自下而上等是增加方向汽车方向盘左旋左转，右旋右转。（2分）控制器与显示器的布置原则？使用顺序原则：方便操作者记忆和操作（1分）功能原则：功能相同或相关的组合在一起（1分）使用频率原则：使用频率高的布置在操作者的最佳视区或最佳操作区（2分）重要性原则（1分）说明控制器编码形式触觉：形状、尺寸、材质（3分）形状编码：使具有不同功能的操纵器具有各自的形状特征，便于视觉和触觉辨认，并有助于记忆。控制器形状应尽可能反映功能，不宜过分复杂，应使操作者凭触觉分辨。尺寸编码：控制器尺寸大小分辨其功能，不宜超过三个：大、小、中，直径差1/6材质编码：不同材质区别如手机视觉：颜色、标记（2分）颜色编码：不同颜色：红、橙、黄、蓝、绿五色常用。标记编码：在控制器上方或侧旁标注文字或符号位置编码：控制器安装位置不同：汽车油门和刹车、手机、键盘、打字说明仪表显示设计要点？刻度盘设计刻度线高度：长、中、短刻度线，高度与视距有关刻度线间距：视距在330〜710mm时，一般长刻度线间距12.7mm以上，短刻度线间距1mm以上刻度标数进级：刻度值的标注数字应取整数，避免小数或分数。每一刻度，对应1个单位值，必要时也可以对应2个或5个单位值，以及它们的10、100、1000……倍……如图数字递增方向：顺时针增加左右增加，下上增加字符形状和大小：字符形状应简明、醒目、易读、多用直角与尖角形，避免相互混淆，汉字应黑体、宋体字符高度与视距有关：根据H=L/200确定……如图字符其他尺寸可根据高度确定刻度直径：刻度盘尺寸与视距有关刻度标数：仪表的指针设计指针的针尖宽度是最重要的，一般来说，针尖的宽度应与刻度标记的宽度相同，特别注意针尖的宽度不得小于小刻度标记的宽度，否则不易看清。图14-6仪表的颜色设计主要是盘面、刻度标记和数码、字符以及指针的颜色匹配问题。为了精确地判读，指针、刻度线和字符以及指针的颜色应有鲜明的对比……如图简要说明显示装置设计的基本原则？准确性原则：读数准确性简单性原则：越简单越清晰越好一致性原则：应使显示器的指针运动方向与机器本身或其控制器的运动方向一致。排列性原则：最长用和最主要的显示器安排在视野中心3度范围内，最能引起人的注意；按功能分区排列，区与区之间有明显区分；显示器的排列应适合人的视觉特征。合适的照明：达到好的视觉效果。控制器的阻力的意义及形式?有一定的操作阻力，向操作者提供控制反馈信息，提高操作的准确性，平稳性和速度，降低控制器对振动和过载力的敏感性，防止控制器被无意碰撞而引起偶发启动。主要有摩擦力、弹性阻力、粘滞阻尼和惯性简述控制器偶发启动的原因与防范措施。在不必要的时候意外地驱动了控制器，如操作者无意碰撞、牵拉、外界振动等。防范措施：将控制器安装在陷入控制板的凹槽内；在控制器上加保护罩；将控制器安装在不易被碰撞的位置；使控制器的运动方向向着最不可能发生意外用力的方向；操作者必须连续做两种操作运动，才能使控制器被启动，而后一种操作运动与前一种操作运动的方向不同，以此将控制器锁定在位置上；一组控制器必须按正确的顺序操作时才能被启动，使控制器彼此之间具有连锁作用。如配电柜上的油开关和刀闸开关的操作顺序连锁；适当增大控制器的操作阻力。七、作业环境照明环境某工作间面积为10m2,均分成10格，测得各方格中心点的照度为：175lx，125lx，115lx，100lx，115lx，345lx，360lx，255lx，400lx，400lx，求平均照度，并判断照度是否均匀。照明条件与作业效率和视疲劳有何关系？是否照度值越高，作业效率越高？什么是眩光？眩光如何产生的，有何危害？怎样防止和控制眩光7.微气候的构成要素及其影响?微气候是指生产、生活过程中现场所处的局部环境中的气候状况，包括下列4个最重要的参数：空气气温（1分）空气湿度（1分）气流速度（风速）（1分）热辐射条件状况（1分）微气候环境直接影响人的情绪、疲劳程度、健康、舒适感觉和工作效率。（1分）如何改善高温作业环境？生产工艺和技术措施（1）合理设计生产工艺过程。（2）屏蔽热源。（3）降低温度。（4）增加气流速度。保健措施（1）合理供给饮料和补充营养。（2）合理使用劳保用品。（3）进行职工适应性检查。生产组织措施（1）减小作业速度或增加休息次数。（2）合理安排休息场所。（3）职业适应。说明色彩的温度感对人能产生怎样的影响？温度感红色使人联想到火红的太阳、红红的篝火，使人有一种温暖的感觉。因此，将红、橙、黄色称为暖色，橙红色为极暖色。蓝色使人想到海水，会有一种寒冷感。因此青、绿、蓝色称为冷色，青色为极冷色。色彩的温度感，是人类长期在生产、生活经验中形成的条件反射。当一个人观察热色时，会在心理上明显出现兴奋与积极进取的情绪；而当观察一个冷色时，会在心理上明显出现压抑与消极退缩的情绪。车间或厂房色彩调节的主要目的是什么？施色有何要求？（1）提高作业者作业愿望和作业效率；适用于生产劳动和工作学习的环境，以提高作业者主观工作愿望和客观工作效率；（2）改善作业环境、减轻或延缓作业疲劳；适用于人的各种特定活动，在客观上改善作业环境的氛围，主观上减少作业者的生理和心理疲劳；（3）提高生产的安全性，降低事故率。适用于生产劳动现场，如生产车间厂房或户外工地现场，是为了排除作业者受到身体甚至于生命的危害，实际上这种调节并不能调节环境因素，而是改变了安全因素，因此称为安全色。色彩调节的应用车间、厂房建筑的色调，天棚、地板、墙围等。机械、设备工作面及各种管线。工作面不要引起视疲劳，还要易于工件辨识。（一）安全色（二）对比色（三）环境色简述声压与声压级的关系声压：声波在空气传播过程中，引起空气质点振动导致空气压强变化叫声压。声压是表示声音强弱的物理量，用P表示，单位是帕（Pa）。声压级：通常用对数值来度量声压，称为声压级。声压级是声压与基准声压之比的以10为底的对数乘以20,用符号表示，单位是分贝（dB）。说明色彩的情绪感对人能产生怎样的影响？不同颜色对人的影响不同，如红色有增加食欲的作用；蓝色有使高烧病人退烧和使人情绪稳定的作用；紫色有镇静作用；褐色有升高血压的作用；明度较高而鲜艳的暖色，容易引起人疲劳；明度较低、柔和的冷色，使人有稳重和宁静的感觉；暖色系颜色给人以兴奋感，可以激发人的感情和情绪，使人兴奋激情，精力旺盛，但也易疲劳；冷色系颜色给人以沉静感，可以抑制人的情感和情绪，使人沉着冷静和宁静的休息。如何降低噪声声源控制控制噪声的传播操作者的听力保护音乐调节，音乐声比噪声高3-5倍。微气候环境对人体影响的评价方法微气候：是指工作场所的气候条件，主要包括空气的温度、湿度、气流速度（风速）和热辐射。这四个要素对人体的热平衡都会产生影响，而且各要素对机体的影响是综合的。微气候环境对人体的影响，不能仅考虑其中某个因素，因为构成微气候环境的各要素之间是相互作用，相互影响的。人进入作业或生活场所时，要受温度、湿度、风速和热辐射等多种因素的综合影响。目前，评价微气候环境有四种方法或指标：（1）有效温度（感觉温度）（2）不适指数⑶三球温度指数（WBGT）（4）卡他度H=F/T眩光的危害及控制措施眩光的危害：使暗适应破坏，产生视觉后像，使工作区的视觉效率降低，产生视觉不舒适感和分散注意力，易造成视疲劳，长期下去，会损害视力。控制措施：1）限制光源亮度；2）合理分布光源；3）光线转为散射；4）对于反射眩光，通过变换光源的位置或工作面的位置，使反射光不处于视线内。四、综合论述题在日常生活中找出几件安全性设计好的和不好的事例，试提出改进方案。[案例1]一位作业员在油罐车上工作时摔落地面造成伤害，控告油罐车制造公司的安全防护设计不周；[案例2]一位母亲在一家快餐餐厅点餐时，小孩不小心从柜台掉到食物调理台上，不幸碰到滚滚浓汤造成手部严重烫伤，这位母亲控告餐厅疏忽顾客安全；[案例3]一位老妇人下楼到地下铁车站，因摔伤而控告地下铁公司楼梯扶手和止滑板设计不良。[案例4]华航006班次飞机在美国旧金山外海，约两分钟内下坠三万叭，在国内外造成很大震撼；鉴定工作正由有关单位广泛汇集资料，试验求证中。而较引起国人关切的，除了全机人员无恙之外，美国方面推测失事原因可能为「人为错误」[案例5]1979年3月28日美国时间凌晨4点，美国宾州三哩岛核能发电厂机件故障，自动安全侦测系统马上激活冷却系统，但操作人员却将它关掉，结果爆发了美国核能发展历史上最大的悲剧，直接的经济损失就高达20亿美元之钜。「人为错误」的研究，其目的除了在失事时鉴定原因、判定责任之外，更重要的是从失败中记取经验，以避免重蹈覆辙，继而防范未然。而这些研究，正是人因工程学(HumanFactorsEngineering)的一支。如果请你进行车间设计，请列出与人因工程有关的设计内容及设计原则？(10分)(1)总体作业空间设计。按照企业生产类型，如流水生产，则按产品加工过程排列设备。如工艺专业化，则将同种设备、同种工人布置在一起。(2)作业环境设计。车间作业环境设计，包括噪声、微气候环境、色彩环境、空气环境设计等，在环境设计过程中考虑环境对人的生理及心理影响，按照国家标准或国际标准对各种环境设计。(3)近身作业空间设计。根据作业特点、人体尺寸、作业姿势等进行设计。(4)座位设计设计原则：要根据人体尺寸、尽量使人体保持自然、符合生物力学原理、牢固、稳定；(5)显示器和操纵控制器布置应按照重要性原则、使用频率原则、功能原则、使用顺序原则进行布置，方便人的操作。从你以前操作计算机的身体感受出发，作一个分析。如果存在某些问题，指出问题的原因和解决办法姿势、桌椅高度等人因工程的角度来论述操作机器的感受，3分，下面只供参考，并非唯一答案)现在操作计算机的姿势中，操作员常常是手臂向前悬空着来操作键盘和鼠标的。手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳，使得操作员不便背部后靠在椅子靠背上作业(后靠姿势会加大悬空的手臂的前伸程度，从而增大肩部所需的平衡力矩，加快肩颈部的疲劳)，而当操作员脱离靠背又手臂悬空时，体重就全部需要由脊柱来承担，其结果或者是腰背的疲劳酸痛，或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背，或者是把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。姿势、桌椅高度等人因工程的角度来分析存在问题，3分，下面只供参考，并非唯一答案)目前人们对终端机的研究，注意焦点集中在辐射对人体的影响。事实上，尚有许多重要因素被忽略，而这些因素往往影响办公效率，如键盘、荧幕大小、角度、坐椅工作台的高度，以及舒适的程度、荧幕颜色、光度和字体大小、分辨率等。决问题的方法，4分，下面只供参考，并非唯一答案)简言之，一个良好的办公环境须考虑以下因素。的高度、靠背、脚垫、手垫是否合适？机的荧幕角度、光度、对比、颜色是否合乎人类视觉要求（以视觉不易疲倦及减少错误为标准）？的角度、字键排列顺序、距离、大小、表面摩擦力的大小都须考虑。设计都以能调整为原则，以适应个体差异。环境，如温度、湿度、空气流动的情形、噪音、工作压力也须注意。举出实际生活中5个存在人机学问题的事物，简要说明问题所在。（从人因工程学的角度来分析，10分，下面只供参考，不存在唯一答案）在日常工作和生活中，我们天天用到许多东西，如椅子、桌子、各种机器、仪器、工具、电子计算机等。在使用这些东西的时候我们发现，这些东西的物理尺寸，如大小、形状等，对这些东西的适用性有非常大的影响。它们不仅影响人们工作时的舒适性，也常常影响到人的工作效率，工作态度，甚至危害人的安全和健康。［案例1］某手表厂有一台冲压机床（冲压中夹板