第七章 劳动负荷.ppt

1、第七章体力与脑力工作负荷,本章学习目的,认识体力劳动和脑力劳动工作负荷和效率的重要性 了解体力劳动强度过高，脑力劳动过重，工作压力过大，疲劳及枯燥给人带来的危害 了解体力负荷，脑力负荷，工作压力，疲劳，枯燥产生的机理和原因 掌握体力劳动强度，脑力负荷，工作压力，疲劳，枯燥的测量方法 能够运用降低劳动强度，工作压力，疲劳，枯燥的方法,7.1 体力劳动强度与体力劳动效率,体力劳动对人的影响 体力劳动强度等级的划分 体力劳动效率 体力劳动的安排与应用 静负荷,7.1.1 体力劳动及对人的影响,生理伤害 心理的影响 效率的影响,7.1.2 体力劳动强度等级的划分,劳动强度是指作业者在作业过程中体力消耗

2、及紧张程度，也即劳动量（肌肉能量和神经能量）的支出和劳动时间的比率。劳动强度是用来计量单位时间劳动消耗的一个指标。劳动强度不同，单位时间人体所消耗的能量也不同。通常是单位时间内劳动量消耗越多，劳动强度越大。,国内关于劳动强度的划分,劳动强度的计算,表中劳动强度指数计算公式为： I3T7M 式中：I：劳动强度指数； T：净作业时间比率（%）； M：8小时工作日能量代谢率 （4.186KJ/minm2）； 3：实际劳动率系数； 7：能量代谢率系数。,日本能率协会对劳动强度的分级,日本学者古尺于1936年提出了能量代谢率的概念，简称为RMR，其计算公式为：RMR = 劳动代谢量/基础代谢量式中的劳动

3、代谢量由劳动时的劳动消耗总量减去安静时能量消耗量获得；基础代谢量是人静止不动时的能量消耗，具体的定义和计算方法可参阅本书的第二章，其含义可理解为由于劳动使人的能量消耗相对于完全静止状态增加了多少倍。日本能率协会按照相对代谢率（RMR）指标将劳动强度划分为5个等级，如表7-2所示。,按RMR对劳动强度的划分,国际劳动局劳动强度分级,7.1.3 体力劳动效率,劳动效率的案例,铁铲的效率 锯的效率 锄头的效率 步行 背东西的效率 地面的光滑程度 坡度,图7-1 使用五种不同锯齿的能量消耗,表7-5 地面光滑与工作效率,图7-2 两种不同锄头松土的能量消耗,图7-3 各种步行速度下的能量消耗,表7-6

4、 爬坡时的工作效率,7.1.4 体力劳动的安排与应用,腰伤与搬运 搬运东西包含很大的静负荷，可以归类于重体力劳动。这类劳动的主要问题不是工作负荷对肌肉的影响，而是脊椎间脊椎盘的负荷及其损伤，进而增加腰伤的可能性。 英、美、德等国发布的大量统计资料表明，搬运是引发工伤事故的重要原因，搬运会导致腰伤、脊椎病，甚至导致提前退休。,表7-7 在各种姿式下腰椎的压力,表7-8 青年男子搬运的最大允许重量,表7-9 不同年龄，性别的人的允许搬运重量(牛顿),钢铁行业的重体力劳动,Hettinger等人在德国钢铁行业进行了很有趣的研究。他们研究了380个工人在工作时的最大心跳的分布图，发现最频繁的心跳是13

5、0-140次/分钟(平均值是132.6次/分钟)，最快的心跳是180次/分钟。 他们还比较了德国钢铁工业552个工人的能耗与他们的心跳。作为工作极限，能量消耗的标准低于工作脉搏的标准，这个差别被认为是由于静负荷和热环境造成的。大约三分之一的地方工作脉搏超过40次/分钟的极限。,农业中的重体力劳动,纺织女工的重体力劳动,7.1.5 静负荷,肌肉的负荷可以分为两种形式。一种是动态的(节奏性的)负荷，简称为动负荷。一种是静止不动的负荷，简称为静负荷。 在静负荷状态下，肌肉没有伸展，而是保持在一个较高的紧张状态，力要保持相当的时间。 在静负荷中，血管被肌肉组织内部压力所压迫，所以血液不再流入肌肉。 在

6、静负荷状态下，肌肉从血液中得不到足够的糖和氧，不得不依赖于自己的贮存，而且更为不利的是废物不能被排出。这些废物积累起来，形成我们所感觉到的肌肉疲劳和酸疼。,静负荷的产生,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：（1）向前或向侧面弯腰的工作；（2）用手握住东西不动；（3）把手向前水平地伸出；（4）一只脚踩踏板时把身体的重量都放在另一条腿上；（5）在一个地方站着不动很长一段时间；（6）推或拉很重的物体；（7）把头向前或向侧面弯得很厉害； (8) 把肩膀抬起

7、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。,静负荷的影响,图7-6 三种携带书包静负荷的能量消耗,表7-11 静负荷与肌骨疼痛,7.2 脑力负荷,脑力负荷的定义 脑力负荷的影响 脑力负荷的测量方法,脑力负荷的定义,mental workload 心理负荷、精神负荷、脑负荷，或脑力负担 脑力负荷:反映工作时人的信息处理系统被使用程度。,脑力负荷的影响,对业绩的影响 对人的心理和生理的影响,脑力负荷的测量方法,主观测量法 主任务测量法 辅助任务测量法 生理测量法,主观测量法,主观测量法是要求操作人员判断并报道某一项工作强加在他们身上的脑力负荷。通常要给出一些定义和规则以指导操作人员

8、的评估。 Cooper-Harper主观评价法 SWAT(Subjective Workload Assessment Technique，主观负荷评价技术) NASA-TLX技术,表7-12 Cooper-Harper飞机性能评价表,表7-13 SWAT中脑力负荷因素的定义,表7-14 NASA-TLX中的脑力负荷因素,主任务测量法,主任务测量法是通过测量操作人员在工作时的业绩指标来判断这项工作给操作人员带来的脑力负荷 单指标测量法 多指标测量法 “数据限制”区域“资源限制”区域,辅助任务测量法,当应用辅助任务测量法时，操作人员被要求同时做两件工作。操作人员把主要精力放在一件任务上，这一任务

9、被称为主任务。当他有多余的能力时，他应该尽量做另一项任务，这一项任务则被称为辅助任务。辅助任务的水平是操作者在做主任务时剩余能力的一个反映指数。在大多数应用中，这种方法被用来测量假定的多余能力或主任务尚未用到的能力。,可采用的辅助任务,选择反应时间 追踪 监视 记忆 脑力计算 复述 简单反应 时间估计,生理测量法,生理测量法是通过人在做某一项脑力类型的工作时某一个或某一些生理指标的变化来判断脑力负荷的大小。 许多不同的生理指标，如心跳，呼吸，瞳仁，EMG，EEG等被推荐用来测量脑力负荷。 当前，这些指标中的两项，即心跳变化率和脑电图中的P300被认为是最可能有用的指标。,7.3 工作压力,工作

10、压力的概念 工作压力的影响 工作压力的来源 工作压力的测量 改善工作压力的方法,工作压力的概念,工作压力是一种情感状态，产生于需求水平和个人处理需求的能力之间的矛盾，是一种主观现象。当个人意识到自己无法处理工作要求时，就会产生压力。工作压力是指强迫人努力工作以避免出现危险状态的外界因素。,工作压力的影响,对生理的影响 对心理的影响 对行为的影响,工作压力的来源,工作本身 个人因素 组织因素 环境因素,工作压力的测量,生理测量法 生物测量法 心理测量法,改善工作压力的方法,工作的再设计 改善人际关系 正确对待自己,7.4 疲 劳,疲劳的产生 疲劳的分类 疲劳产生的原因 疲劳的测量方法 减轻疲劳的

11、途径,疲劳的产生,疲劳是人在经过较长时间的劳动之后，人的某一个或某些器官及至整个机体力量产生的一种自然衰竭状态。,疲劳产生的机理,疲劳物质累积论 能源物质耗竭论 中枢神经系统变化论 机体内环境稳定性失调论 生化变化机理 局部血液阻断机理 心理饱和现象,疲劳的特征,局部性 意志力减弱 可恢复性 必然性,疲劳的分类,体力疲劳 精神疲劳 局部疲劳 全身性疲劳,表7-15 疲劳部位与职业的关系,疲劳产生的原因,工作条件因素 作业者本身,工作条件因素,劳动制度和生产组织不合理。如作业时间过久、劳动强度过大、作业速度过快、工作体位欠佳等。 机器设备和各种工具条件欠佳，设计不良。如控制器、显示器不适合于人的

12、心理及生理要求等。 不良的工作环境。如照明欠佳，噪音太强，振动、高温、高湿以及空气污染等。,作业者本身,劳动效果不佳。在相当长时期内没有取得满意的成果，会引发心理疲劳。 劳动内容单调。作业动作单一、乏味，不能引起作业者兴趣。如流水线上分工过细的专门操作、显示器的监视工作等。 劳动环境缺少安全感。技术方面的安全防护设施和职业的稳定性，以及不适的督导和过分暗示，都会造成心理压力与精神负担。 劳动技能不熟练。当工作任务的繁杂程度超过劳动者能力水平很大时，由于负担重，压力大，也会产生心理疲劳。 劳动者本人的思维方式及行为方式导致的精神状态欠佳。人际关系不好，上下级关系紧张，以及家庭生活的不顺，都会引起

13、心理疲劳。,疲劳的测量方法,生理心理测量法 问卷调查法,生理心理测量法,膝腱反射机能测定法 触二点辨别阈值测定法 皮肤电流反应测定法 反应时间测定法 闪光融合值测定法(CFF) 肌电图法（EMG）,表7-16 疲劳测定方法,表7-17 闪光融合值评价标准,问卷调查法,目前除了可以利用生理、心理等测定法测量疲劳外，有时为了简单、方便和快捷，还可以通过对作业者本人的主观感受即自觉症状的调查统计来判断作业疲劳程度。,表7-18 疲劳自觉症状调查表,减轻疲劳的途径,合理设计作业的用力方法 合理安排作业休息制度 改进生产组织与劳动制度 改善工作条件和工作环境 转移和消除心理疲劳 提高身体素质,7.5 枯

14、燥,枯燥概述 枯燥产生的原因 枯燥工作引起的后果 克服枯燥的方法,枯燥概述,单调的环境是缺乏激励的环境。个人对单调的反应称为枯燥。科学家们认为枯燥感是一种复杂的心理状态。它是由于外界的刺激因素太少而使人的中枢神经系统的活动性降低，进而使人产生疲倦、冷漠懒散、警觉性下降等行为特征。,枯燥产生的原因,生理原因 性格原因 工作原因 外部原因,生理原因,人体的许多感觉器官都有这样的功能: 在时间延续很久，刺激信号不变的情况下，神经系统内输向接收器官的信号会减弱，这样就可以保护中枢神经系统，使之不受到周围神经器官的过度负荷。这是人的生理系统的适应性，感觉脉冲为了机体的需要而进行自我调节。人的所有感觉器官

15、都有适应性这一功能，只是功能的强弱程度不同。 由于感觉器官的这种适应性，所以它不再把持续不断的、没有变化的外界刺激传递给中枢神经系统，使之接受不到任何信号，这样就使人的整个活动性降低。,性格原因,研究表明，下面这些人更容易产生枯燥： 处于疲劳状态的人； 不适合夜晚工作的工人； 缺乏激励且没有兴趣的人； 受过高水平教育，有知识和能力的人； 渴望得到高要求工作的人。 相反，下面这些人对枯燥的承受能力比较强： 清醒且处于警觉状态的人； 仍在学习的人（比如实习司机没有时间枯燥）； 因为工作与个人能力匹配而对工作满意的人。,工作原因,外部原因,经验表明，以下环境会导致枯燥感的增加： 工作本身难度不高，而且完全不允许操作者对其他事情进行思考。这样的持续重复性工作。 需要长期处于警惕状态的持续单调的监督工作。这些情况下的决定因素显然是没有足够的工作内容让他们做出反应。实际观察表明，某些条件更容易产生枯燥。比如很简单的循环操作，工人几乎没有身体的移动。还有昏暗或温暖的工作室里不与同事交流独自进行的工作。,枯燥工作引起的后果,工人对工作的不满 影响工作表现 影响人的功能器官,克服枯燥的方法,工作轮换 扩大工作内容 丰富工作内容,丰富工作内容,丰富工作内容不仅可以通过工作内容多样化来实现，也可以