人因工程学郭伏教学1省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第一章第一章 人因工程学概述人因工程学概述 Human Factors Engineering第1页第一章第一章 人因工程学概述人因工程学概述n第一节第一节 人因工程学命名及定义人因工程学命名及定义 n第二节第二节 人因工程学起源与发展人因工程学起源与发展 n第三节第三节 人因工程学研究内容与应用领域人因工程学研究内容与应用领域 n第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤 n第五节第五节 人因工程学相关学科人因工程学相关学科第2页 第一节第一节 人因工程学命名及定义人因工程学命名及定义 一、学科命名一、学科命名 美国美国:人原因工程学或人人原因工程学或人类类工程学工程学 西欧西欧:人人类类工效学工效学 日本日本:人人间间工学。工学。中国中国:人机工程学、人体工程学、工程心理学、人人机工程学、人体工程学、工程心理学、人类类工工 效学、人效学、人类类工程学、人原因等。工程学、人原因等。该学科在国内外还没有统一名称。该学科在国内外还没有统一名称。近几年使用人因工程学和人近几年使用人因工程学和人类类工效工效学命名学命名较较多，本多，本书书意在意在强强调调重重视视人原因作用，故使用人因工程学人原因作用，故使用人因工程学这这一名称。一名称。第3页 二、定义二、定义 人人因因工工程程学学就就是是按按照照人人特特征征设设计计和和改改进进人人一一机机一一环环境境系系统统科科学。学。人人一一机机一一环环境境系系统统是是指指由由共共处处于于同同一一时时间间和和空空间间人人与与其其所所操操纵纵机器以及他们所处周围环境所组成系统，也能够简称为人一机系统。机器以及他们所处周围环境所组成系统，也能够简称为人一机系统。为为了了实实现现人人、机机、环环境境之之间间最最正正确确匹匹配配，人人因因工工程程学学把把人人工工作作优优化化问问题题作作为为追追求求主主要要目目标标。其其标标志志是是使使处处于于不不一一样样条条件件下下人人能能高高效、安全、健康、舒适地工作和生活。效、安全、健康、舒适地工作和生活。第一节第一节 人因工程学命名及定义人因工程学命名及定义 第4页 本本学学科科起起源源于于欧欧洲洲，形形成成于于美美国国。人人因因工工程程学学科科诞诞生生前前后后，经历经历了以下几个了以下几个发发展展阶阶段。段。一、人因工程学萌芽时期一、人因工程学萌芽时期-以提升生产效率为重点以提升生产效率为重点 20 20世纪初世纪初：泰泰勒勒-著著名名铁铁铲铲试试验验和和时时间间研研究究试试验验，改改进进操操作作方方法法，制制订订标按时间，在不增加劳动强度条件下提升了工作效率。标按时间，在不增加劳动强度条件下提升了工作效率。吉吉尔尔布布雷雷斯斯夫夫妇妇-动动作作研研究究，创创建建了了经经过过动动素素分分析析改改进进操操作作动作方法，提升作业效率，减轻疲劳。动作方法，提升作业效率，减轻疲劳。第二节第二节 人因工程学起源与发展人因工程学起源与发展 第5页 第二节第二节 人因工程学起源与发展人因工程学起源与发展 德德国国心心理理学学家家闵闵斯斯托托伯伯格格提提倡倡将将心心理理学学应应用用于于生生产产实实践践，其其代代表表作作是是心心理理学学与与工工业业效效率率，提提出出了了心心理理学学对对人人在在工工作作中中适适应与提升效率主要性。应与提升效率主要性。2020世世纪纪初初，即即使使已已孕孕育育着着人人因因工工程程学学思思想想萌萌芽芽，但但人人机机关关系系总总特特点点是是以以机机器器为为中中心心，经经过过选选拔拔和和培培训训使使人人去去适适应应机机器器。因因为为机器进步很快，使人难以适应，所以大量存在着伤害人身心问题。机器进步很快，使人难以适应，所以大量存在着伤害人身心问题。人因工程学萌芽时期人因工程学萌芽时期第6页 二、人因工程学兴起时期（二、人因工程学兴起时期（一战至二战之前一战至二战之前）第第一一次次世世界界大大战战为为工工作作效效率率研研究究提提供供了了主主要要背背景景。该该阶阶段段主主要研究怎样减轻疲劳及人对机器适应问题。要研究怎样减轻疲劳及人对机器适应问题。自自19241924年年开开始始，在在美美国国芝芝加加哥哥西西方方电电气气企企业业霍霍桑桑工工厂厂进进行行了了长长达达8 8年年“霍桑霍桑试验试验”，这这是是对对人工作效率研究中一个主要里程碑人工作效率研究中一个主要里程碑。试试验验得得到到结结论论是是工工作作效效率率不不但但受受物物理理、生生理理原原因因影影响响，还还发发觉组织觉组织原因、工作气氛和人原因、工作气氛和人际际关系等都是不容忽略原因。关系等都是不容忽略原因。第二节第二节 人因工程学起源与发展人因工程学起源与发展第7页 （1 1）二战以前，人机匹配主要是经过选拔和培训，使人去适应机器）二战以前，人机匹配主要是经过选拔和培训，使人去适应机器装备。装备。（2 2）二战期间，因为战争需要，）二战期间，因为战争需要，首先在军事领域开始了与设计相关首先在军事领域开始了与设计相关学科综合研究与应用学科综合研究与应用，使人适应机器转入到机器适应人新阶段。使人适应机器转入到机器适应人新阶段。（3 3）19451945年第二次世界大战结束时，本学科研究与应用逐步从军事领域向工年第二次世界大战结束时，本学科研究与应用逐步从军事领域向工业等领域发展。并逐步应用军事领域研究结果处理工业与工程设计中问题。业等领域发展。并逐步应用军事领域研究结果处理工业与工程设计中问题。（4 4）在此期）在此期间间，美国、日本和欧洲美国、日本和欧洲许许多国家先后成立了学会。多国家先后成立了学会。为为了了加加强强国国际间际间交流，交流，19601960年正式成立了国年正式成立了国际际人人类类工效学会工效学会(IEA)(IEA)，该组织为该组织为推推进进各国人因工程各国人因工程发发展起了主要作用。展起了主要作用。第二节第二节 人因工程学起源与发展人因工程学起源与发展三、人因工程学成长时期三、人因工程学成长时期（二战至二战至6060年代年代）第8页 这这个个时时期人因工程学期人因工程学发发展有三大基本展有三大基本趋趋向：向：（1 1）研究）研究领领域不停域不停扩扩大大 研研究究领领域域扩扩大大到到：人人与与工工程程设设施施、人人与与生生产产制制造造、人人与与技技术术工工艺艺、人人与与方方法法标标准准、人人与与生生活活服服务务、人人与与组组织织管管理理等等要要素素相相互互协协调调适适应应上。上。（2 2）应用范围越来越广泛）应用范围越来越广泛 人人因因工工程程学学应应用用扩扩展展到到社社会会各各行行各各业业，包包含含人人类类生生活活各各个个领领域域，如如衣衣、食食、住住、行行、学学习习、工工作作、文文化化、体体育育、休休息息等等各各种种设设施施用用具科学化、宜人化。具科学化、宜人化。第二节第二节 人因工程学起源与发展人因工程学起源与发展 四、人因工程学发展时期（四、人因工程学发展时期（2020世纪世纪6060年年后）后）第9页 （3 3）在高技）在高技术领术领域中域中发挥发挥特殊作用特殊作用 高技高技术术与人与人类类社会往往社会往往产产生不生不协调问题协调问题，只有，只有综综合合应应用包含人因工程在内交差学科理用包含人因工程在内交差学科理论论和技和技术术，才能使高技，才能使高技术术与固有技与固有技术优术优点很好点很好结结合，合，协调协调人各种价人各种价值值目目标标，有效有效处处理高技理高技术术社会各种社会各种问题问题。第二节第二节 人因工程学起源与发展人因工程学起源与发展 四、人因工程学发展时期四、人因工程学发展时期 第10页 （1 1）中中国国最最早早开开展展工工作作效效率率研研究究是是心心理理学学家家。2020世世纪纪3030年年代代，清清华华大大学学开开设设了了工工业业心心理理学学课课程程，19351935年年，陈陈立立先先生生出出版版了了“工业心理学概观工业心理学概观”，这是我国最早系统介绍工业心理学著作。，这是我国最早系统介绍工业心理学著作。（2 2）新新中中国国成成立立后后，中中国国科科学学院院心心理理研研究究所所和和杭杭州州大大学学心心理理学学家家开开展展了了操操作作合合理理化化、技技术术革革新新、事事故故分分析析、职职员员培培训训等等劳劳动动心理学研究。心理学研究。（3 3）“文文化化大大革革命命”使使许许多多研研究究陷陷于于停停顿顿。7070年年代代后后期期，一一些研究些研究单单位和大学，成立了工效学或工程心理学研究机构。位和大学，成立了工效学或工程心理学研究机构。第二节第二节 人因工程学起源与发展人因工程学起源与发展五、我国人因工程学科发展五、我国人因工程学科发展第11页 （4 4）19801980年年5 5月月成成立立了了中中国国人人类类工工效效学学标标准准化化技技术术委委员员会会和和中中国国心心理理学学会会工工业业心心理理学学专专业业委委员员会会。19841984年年国国防防科科工工委委还还成成立立了军用人了军用人机机环境系统工程标准化技术委员会。环境系统工程标准化技术委员会。（5 5）2020世世纪纪8080年年代代末末，我我国国已已经经有有几几十十所所高高等等学学校校和和研研究究单单位位开开展展了了人人因因工工程程学学研研究究和和人人才才培培养养工工作作。许许多多大大学学在在应应用用性性学学科开设了相关人因工程学方面课程。科开设了相关人因工程学方面课程。（6 6）19891989年年6 6月月29-3029-30日日在在上上海海同同济济大大学学召召开开了了全全国国性性学学科科成成立大会，定名立大会，定名为为中国人中国人类类工效学学会。工效学学会。第二节第二节 人因工程学起源与发展人因工程学起源与发展五、我国人因工程学科发展五、我国人因工程学科发展第12页 人人因因工工程程学学研研究究包包含含理理论论和和应应用用研研究究两两个个方方面面。但但学学科科研研究究总总趋势还是侧重应用。其主要内容可概括为以下趋势还是侧重应用。其主要内容可概括为以下8 8个方面：个方面：(1)(1)研究人生理与心理特征研究人生理与心理特征 人人因因工工程程学学系系统统地地研研究究人人体体特特征征，如如人人感感知知特特征征、信信息息加加工工能能力力、传传递递反反应应特特征征；人人工工作作负负荷荷与与效效能能、疲疲劳劳；人人体体尺尺寸寸、人人体体力力量、人体活量、人体活动动范范围围；人决；人决议过议过程、影响效率和人程、影响效率和人为为失失误误原因等。原因等。第三节第三节 人因工程学研究内容与应用领域人因工程学研究内容与应用领域 一、研究内容一、研究内容第13页 (2)(2)研究人机系统总体设计研究人机系统总体设计 人人机机系系统统效效能能取取决决于于它它总总体体设设计计。系系统统设设计计基基本本问问题题是是人人与与机机器之器之间间分工以及人与机器之分工以及人与机器之间间怎怎样样有效地有效地进进行信息交流等行信息交流等问题问题。(3)(3)研究人机界面研究人机界面设计设计 在在人人机机系系统统中中，人人与与机机相相互互作作用用过过程程就就是是利利用用人人机机界界面面上上显显示示器器与与控控制制器器，实实现现人人与与机机信信息息交交换换过过程程。研研究究人人机机界界面面组组成成并并使使其其优优化化匹匹配配，产产品品就就会会在在功功效效、质质量量、可可靠靠性性、造造型型及及外外观观等等方方面面得得到改到改进进和提升，也会增加和提升，也会增加产产品技品技术术含量和附加含量和附加值值。第三节第三节 人因工程学研究内容与应用领域人因工程学研究内容与应用领域 一、研究内容一、研究内容第14页第三节第三节 人因工程学研究内容与应用领域人因工程学研究内容与应用领域 一、研究内容一、研究内容 (4)(4)研究工作场所设计和改进研究工作场所设计和改进 工工作作场场所所设设计计包包含含工工作作场场所所总总体体布布置置、工工作作台台或或操操纵纵台台与与座座椅椅设计设计、工作条件、工作条件设计设计等。等。(5)(5)研究工作研究工作环环境及其改境及其改进进 作作业业环环境境包包含含普普通通工工作作环环境境，如如照照明明、颜颜色色、噪噪声声、振振动动、温温度度、湿湿度度、空空气气粉粉尘尘和和有有害害气气体体等等，也也包包含含高高空空、深深水水、地地下下、加速、减速、高温、低温及加速、减速、高温、低温及辐辐射等特殊工作射等特殊工作环环境。境。第15页第三节第三节 人因工程学研究内容与应用领域人因工程学研究内容与应用领域 一、研究内容一、研究内容 (6)(6)研究作业方法及其改进研究作业方法及其改进 人人因因工工程程学学主主要要研研究究人人从从事事体体力力作作业业、技技能能作作业业和和脑脑力力作作业业时时生生理理与与心心理理反反应应、工工作作能能力力及及信信息息处处理理特特点点；研研究究作作业业时时合合理理负负荷荷及及能能量量消消耗耗、工工作作与与休休息息制制度度、作作业业条条件件、作作业业程程序序和和方方法法；研研究究适适宜宜作作业业人人机机界面等等。界面等等。(7)(7)研究系研究系统统安全性和可靠性安全性和可靠性 人人因因工工程程研研究究人人为为失失误误特特征征和和规规律律，人人可可靠靠性性和和安安全全性性，找找出出造造成成人人为为失失误误各各种种原原因因，以以改改进进人人机机环环境境系系统统，经经过过主主观观和和客客观观原原因因相相互互补补充和充和协调协调，克服不安全原因，搞好系，克服不安全原因，搞好系统统安全管理工作。安全管理工作。第16页n (8)研究组织与管理效率n 人因工程学要研究人决议行为模式；研究怎样改进生产或服务流程；研究组织形式与组织界面，便于员工参加管理和决议，使员工行为与组织目标相适应等。n 二、应用领域 n 人因工程学应用包括非常广泛领域。与人直接有关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示比如表1-1 所示。第三节第三节 人因工程学研究内容与应用领域人因工程学研究内容与应用领域 一、研究内容一、研究内容第17页表表1-1 人因工程学应用领域及示例人因工程学应用领域及示例n n设计与改n进范围对对 象象示示 例例机机 具具机机 械械机床、汽车、火车、飞机、宇宙飞船、船舶、起重机、农用机械、工作机械、计算机、机床、汽车、火车、飞机、宇宙飞船、船舶、起重机、农用机械、工作机械、计算机、仪器仪表、医疗器械、家用电器、运动与健身器械、摩托车、自行车、售货机、取款机、仪器仪表、医疗器械、家用电器、运动与健身器械、摩托车、自行车、售货机、取款机、检票机等检票机等器器 具具n工具、电话、电传、办公用具、软件、家俱、清扫工具、卫生用具、厨房用具、防护用具、文具、玩具、书刊、广告、媒体、标志、标牌、包装用具、说明书等设备与设施设备与设施工厂、车间、成套设备、监控中心、军事系统、机场、码头、车站、道路系统、城市设工厂、车间、成套设备、监控中心、军事系统、机场、码头、车站、道路系统、城市设施、住宅设施、无障碍设施、旅游与休闲设施、安全与防火设施、核能设施、场馆等施、住宅设施、无障碍设施、旅游与休闲设施、安全与防火设施、核能设施、场馆等被被 服服服装、鞋、帽、被物、工作服、安全帽、工作靴等服装、鞋、帽、被物、工作服、安全帽、工作靴等 作作 业业作业条件、作业条件、作业方法、作业方法、作业量、作业作业量、作业姿势、工具选姿势、工具选择与放置等择与放置等生产作业、服务作业、驾驶作业、检验作业、监视作业、维修作业、计算机操作、办公生产作业、服务作业、驾驶作业、检验作业、监视作业、维修作业、计算机操作、办公室作业、体力作业、技能作业、脑力劳动、危险作业、女工作业：高龄人与残疾人作业，室作业、体力作业、技能作业、脑力劳动、危险作业、女工作业：高龄人与残疾人作业，以及学习、训练、运动、康复等活动以及学习、训练、运动、康复等活动环环 境境照明、颜色、照明、颜色、音响、噪声、音响、噪声、微气候、空气微气候、空气污染等污染等工厂、车间、控制中心、计算室、操纵室、驾驶室、检验室、办公室、车箱、船舱、机工厂、车间、控制中心、计算室、操纵室、驾驶室、检验室、办公室、车箱、船舱、机舱、住宅、医院、学校、商店、地铁、舱、住宅、医院、学校、商店、地铁、候车室、会议室、业务与交易厅、餐厅、各种场候车室、会议室、业务与交易厅、餐厅、各种场馆及公共场所等馆及公共场所等 管管 理理人与组织、人与组织、设备、信息、设备、信息、技术、职能、技术、职能、模式等模式等n业务流程再造、生产与服务过程优化、组织结构与部门界面管理、管理运作模式、决议行为模式、参加管理制度、企业文化建设、管理信息系统、计算机集成制造系统(CIMS)、企业网络、模拟企业、程序与标准、沟通方式、人事制度、激励机制、人员选拔与培训、安全管理、技术创新、CI策划等第18页 一、人因工程学研究方法论基础一、人因工程学研究方法论基础 人人因因工工程程学学研研究究以以唯唯物物辩辩证证法法为为指指导导，正正确确地地制制订订技技术术路路线线，采采取取科科学合理详细研究方法，并对研究结果做出客观科学结论。学合理详细研究方法，并对研究结果做出客观科学结论。依依据据方方法法论论基基础础及及人人因因工工程程学学科科本本身身特特点点，在在研研究究中中要要尤尤其其注注意意客客观观性性和系统性。和系统性。客客观观性性是是指指研研究究者者在在工工作作中中应应坚坚持持实实事事求求是是科科学学态态度度，依依据据客客观观事事实实原原来面目去揭示事物内在规律性，不能以个人主观臆断解释客观事实。来面目去揭示事物内在规律性，不能以个人主观臆断解释客观事实。系系统统性性是是指指把把研研究究对对象象放放到到系系统统中中加加以以研研究究和和认认识识。人人因因工工程程学学主主要要研研究究对对象象是是人人一一机机一一环环境境系系统统。用用系系统统观观点点研研究究人人一一机机一一环环境境系系统统时时，必必须须从从系系统统整整体体出出发发去去分分析析各各子子系系统统性性能能及及其其相相互互关关系系，再再经经过过对对各各部部分分相相互互作作用用分析来认识系统整体。分析来认识系统整体。第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤 第19页 （一）调查法（一）调查法 调调查查法法是是获获取取相相关关研研究究对对象象资资料料一一个个基基本本方方法法。它它详详细细包包含含访访谈法、考查谈法、考查 法和问卷法。法和问卷法。（1 1）访谈法。是研究者经过问询交谈来搜集相关资料方法。）访谈法。是研究者经过问询交谈来搜集相关资料方法。（2 2）考考查查法法。经经过过实实地地考考查查，发发觉觉现现实实人人一一机机一一环环境境系系统统中中存存在问题，为深入开展分析、试验和模拟提供背景资料。在问题，为深入开展分析、试验和模拟提供背景资料。（3 3）问问卷卷法法。是是研研究究者者依依据据研研究究目目标标编编制制一一系系列列问问题题和和项项目目，以问卷或量表形式搜集被调查者答案并进行分析一个方法。以问卷或量表形式搜集被调查者答案并进行分析一个方法。第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤二、主要研究方法二、主要研究方法第20页 （二）观察法（二）观察法 观观察察法法是是研研究究者者经经过过观观察察、测测定定和和统统计计自自然然情情境境下下发发生生现现象象来来认认识识研研究究对对象象一一个个方方法法。这这种种方方法法是是在在不不影影响响事事件件情情况况下下进进行行，观观察察者者不不介介入入研研究究对对象象活活动动中中，所所以以能能防防止止对对研研究究对对象象影影响响，能能够够确确保保研研究究自自然然性性和真和真实实性性。（三）试验法（三）试验法 试试验验法法是是在在人人为为控控制制条条件件下下，排排除除无无关关原原因因影影响响，系系统统地地改改变变一一定定变变量量原原因因，以以引引发发研研究究对对象象对对应应改改变变来来进进行行因因果果推推论论和和改改变变预预测测一一个个研研究方法。究方法。第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤二、主要研究方法二、主要研究方法第21页 试验法分为两种，试验室试验和自然试验试验法分为两种，试验室试验和自然试验。（1 1）试验试验室室试验试验 是借助是借助专门试验设备专门试验设备，在，在对试验对试验条件条件严严加控制情况下加控制情况下进进行。行。（2 2）自然）自然试验试验（现场试验现场试验）在在某某种种程程度度上上克克服服了了试试验验室室试试验验缺缺点点。自自然然试试验验即即使使也也对对试试验验条条件件进进行行适适当当控控制制，但但因因为为试试验验是是在在正正常常情情境境中中进进行行，所所以以，试试验验结结果果比比较较符符合合实实际际。不不过，因为试验条件控制不够严格，有时极难得到精密试验结果。过，因为试验条件控制不够严格，有时极难得到精密试验结果。第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤 第22页第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤 试验中变量有自变量、因变量和干扰变量三种：试验中变量有自变量、因变量和干扰变量三种：（1 1）自变量是研究者能够控制变量，它是引发因变量改变原因。）自变量是研究者能够控制变量，它是引发因变量改变原因。（2 2）因变量应能稳定、准确地反应自变量引发效应，含有可操作性；）因变量应能稳定、准确地反应自变量引发效应，含有可操作性；能充分代表研究对象性质，含有有效性。同时尽可能要求指标客观、灵能充分代表研究对象性质，含有有效性。同时尽可能要求指标客观、灵敏和定量描述。敏和定量描述。（3 3）干扰变量按其起源可分为个体差异、环境条件干扰及试验污染三个）干扰变量按其起源可分为个体差异、环境条件干扰及试验污染三个原因。原因。第23页 （四）心理测量法（四）心理测量法 心心理理测测量量法法（也也叫叫感感觉觉评评价价法法）是是利利用用人人主主观观感感受受对对系系统统质质量量、性性质质等进行评价和判定一个方法，即人对事物客观量作出主观感觉评价。等进行评价和判定一个方法，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：A A类类：对对产产品品或或系系统统特特定定质质量量、性性质质进进行行评评价价，如如声声压压级级、照照明明照照度度及亮度、空气干湿程度等评价；及亮度、空气干湿程度等评价；B B类类：对对产产品品或或系系统统整整体体进进行行综综合合评评价价，如如舒舒适适性性、使使用用性性、居居住住性性、工作性等。工作性等。第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤二、主要研究方法二、主要研究方法第24页 （五）心理测验法（五）心理测验法 心心理理测测验验法法是是以以心心理理学学中中相相关关个个体体差差异异理理论论为为基基础础，将将操操作作者者个个体体在在某种心理测验中成绩与常模作比较，以分析被试心理素质特点。某种心理测验中成绩与常模作比较，以分析被试心理素质特点。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，必须建立常模。常模是某个标准化样本在测验上平均得分。第一，必须建立常模。常模是某个标准化样本在测验上平均得分。第第二二，测测验验必必须须具具备备一一定定信信度度和和效效度度，即即准准确确而而可可靠靠地地反反应应所所测测验验心心理特征。理特征。第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤二、主要研究方法二、主要研究方法第25页 （六）图示模型法（六）图示模型法 图图示示模模型型法法是是采采取取图图形形对对系系统统进进行行描描述述，直直观观地地反反应应各各要要素素之之间间关关系系，从从而而揭揭示示系系统统本本质质一一个个方方法法。这这种种方方法法多多用用于于机机具具、作作业业与与环环境境设设计和改进，尤其适合于分析人机之间关系。计和改进，尤其适合于分析人机之间关系。在在图图示模型法中，示模型法中，应应用用较较多是三要素多是三要素图图示模型。示模型。这这是一个静是一个静态图态图示示模型，把人和机功效都概括模型，把人和机功效都概括为为三个基本要素。三个基本要素。（1 1）人三要素）人三要素-中枢神中枢神经经系系统统、感、感觉觉器官和运器官和运动动器官；器官；（2 2）机具三要素）机具三要素-机器本体、机器本体、显显示器和控制器。示器和控制器。图图1-1a1-1a为为三要素三要素图图示模型形式；示模型形式；图图1-1b1-1b为驾驶员为驾驶员汽汽车图车图示模型示模型(宫胁宫胁)示例示例(P(P1414)。另外，。另外，动态图动态图示模型有方框示模型有方框图图和流程和流程图图等。等。第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤二、主要研究方法二、主要研究方法第26页 图图1-1 图示模型图示模型第27页 1.1.效效度度。效效度度是是指指研研究究结结果果能能真真实实反反应应所所评评价价内内容容。可可从从不不一一样样角度研究效度，角度研究效度，应应用比用比较较广泛是内部效度和外部效度。广泛是内部效度和外部效度。（1 1）内部效度。是指研究中各）内部效度。是指研究中各变变量量间间确确实实存在着一定因果关系。存在着一定因果关系。（2 2）外外部部效效度度。外外部部效效度度是是指指某某一一研研究究结结论论能能够够在在多多大大程程度度上上推推广和普及到其它人和背景中去。广和普及到其它人和背景中去。2.2.信信度度。信信度度指指是是研研究究方方法法和和研研究究结结果果可可靠靠性性，即即屡屡次次测测量量结结果果保保持持一一致致性性程程度度。实实际际研研究究中中通通惯惯用用一一致致性性系系数数法法、等等值值性性系系数数法法、内部一致性系数法来预计信度。内部一致性系数法来预计信度。第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤三、研究方法效度与信度三、研究方法效度与信度 第28页 第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤四、人因工程学研究步骤四、人因工程学研究步骤 （一）机具研究步骤（一）机具研究步骤 1.1.确定目标及功效。首先确定设计和改进机具目标，然后找出实现确定目标及功效。首先确定设计和改进机具目标，然后找出实现目标伎俩，即赋予机具一定功效。目标伎俩，即赋予机具一定功效。2.2.人与机具功效分配。对人和机具能力特征进行比较，以充分发挥人与机具功效分配。对人和机具能力特征进行比较，以充分发挥各自专长。各自专长。3.3.模型模型描述。用模型对系统进行详细描述，以揭示系统本质。描述。用模型对系统进行详细描述，以揭示系统本质。第29页第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤四、人因工程学研究步骤四、人因工程学研究步骤 （一）机具研究步骤（一）机具研究步骤 4.4.分析。对人特征、机具特征和系统特征进行分析。分析。对人特征、机具特征和系统特征进行分析。5.5.模型试验。假如需要更详细设计或改进数据时，能够在上述分模型试验。假如需要更详细设计或改进数据时，能够在上述分析数据基础上制作出机具模型，再由人使用该机具模型，重复试验研析数据基础上制作出机具模型，再由人使用该机具模型，重复试验研究。究。6.6.机具设计与改进。最终是确定机具最优方案，并进行详细设计机具设计与改进。最终是确定机具最优方案，并进行详细设计和改进。和改进。第30页第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤四、人因工程学研究步骤四、人因工程学研究步骤 （二）作业研究步骤（二）作业研究步骤 1.1.确定作业目标和实现该目标功效。确定作业目标和实现该目标功效。2.2.确定作业中人员和机具功效分配。确定作业中人员和机具功效分配。3.3.用用作业模型表示作业对象次序、数量、时间、使用机具和材料等。作业模型表示作业对象次序、数量、时间、使用机具和材料等。作业模型主要用语言模型和图示模型。比如各种工序分析图就属于图示作业模型主要用语言模型和图示模型。比如各种工序分析图就属于图示模型。模型。第31页第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤四、人因工程学研究步骤四、人因工程学研究步骤 （二）作业研究步骤（二）作业研究步骤 4.4.对作业人员特征进行计测、数据处理和分析，对作业特征进行试对作业人员特征进行计测、数据处理和分析，对作业特征进行试验研究。验研究。5.5.提出各种方案，并对这些方案进行作业研究和评价，以确定最正提出各种方案，并对这些方案进行作业研究和评价，以确定最正确作业方案。确作业方案。6.6.对作业对作业进行设计、改进和评价，并继续不停加以完善。进行设计、改进和评价，并继续不停加以完善。第32页第四节第四节 人因工程学研究方法和步骤人因工程学研究方法和步骤四、人因工程学研究步骤四、人因工程学研究步骤（三）环境研究步骤（三）环境研究步骤 （1 1）确定目标，明确研究环境重点原因，如照明、噪声、微气候等。）确定目标，明确研究环境重点原因，如照明、噪声、微气候等。（2 2）经过试验和理论研究分析环境原因对人影响，这些影响可用图示模）经过试验和理论研究分析环境原因对人影响，这些影响可用图示模型和数学模型来描述。型和数学模型来描述。（3 3）提出各种方案，在进行分析评价基础上，确定最正确方案，有时还）提出各种方案，在进行分析评价基础上，确定最正确方案，有时还需进行小规模试验。需进行小规模试验。（4 4）对环境）对环境进行设计、改进和评价，并不停进行完善。进行设计、改进和评价，并不停进行完善。第33页 第五节第五节 人因工程学相关学科人因工程学相关学科 人因工程学形成吸收了人因工程学形成吸收了“人体科学人体科学”、“技术科学技术科学”、“环环境科学境科学”等学科研究结果、思想、原理、准则、数据和方法。等学科研究结果、思想、原理、准则、数据和方法。人人体体生生理理学学、心心理理学学、人人体体测测量量学学、解解剖剖学学、生生物物力力学学、医医学学等等，是是人人因因工工程程主主要要基基础础学学科科。其其中中心心理理学学、人人体体测测量量学学、生生理理学学与与人人因因工程学关系更为亲密。工程学关系更为亲密。医医学学与与生生理理学学对对人人因因工工程程作作用用是是很很显显著著。许许多多人人因因工工程程学学问问题题，若若要要深深入入探探究究其其原原理理与与机机制制，就就需需要要从从人人体体解解剖剖特特点点和和人人体体生生理理过过程程进行分析。进行分析。一、人因工程学与人体科学关系一、人因工程学与人体科学关系第34页 第五节第五节 人因工程学相关学科人因工程学相关学科 心理学与人因工程研究对象、内容和方法存在着很多共通性。心理心理学与人因工程研究对象、内容和方法存在着很多共通性。心理学关于人信息加工研究结果，可为人因工程学提供科学原理和设计参数。学关于人信息加工研究结果，可为人因工程学提供科学原理和设计参数。人任何工作和行为都离不开心理活动。人任何工作和行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和动态功效性人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效性人体测量数据。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、工具间受力关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。系。一、人因工程学与人体科学关系一、人因工程学与人体科学关系第35页 第五节第五节 人因工程学相关学科人因工程学相关学科 人人因因工工程程学学研研究究目目标标表表达达了了本本学学科科是是人人体体科科学学和和环环境境科科学学不不停停向向工工程程科科学学渗渗透透和和交交叉叉产产物物。工工程程科科学学包包含含工工程程设设计计、安安全全工工程程、系系统统工程以及管理工程等学科。工程以及管理工程等学科。工工程程设设计计是是人人因因工工程程研研究究主主要要目目标标，它它与与人人因因工工程程学学科科之之间间自自然然存存在在着着亲亲密密关关系系。比比如如，研研究究航航空空人人因因工工程程学学问问题题，应应含含有有一一定定航航空空工程学和航空飞行知识工程学和航空飞行知识。优优化化设设计计和和应应用用工工程程学学。在在研研究究对对象象、方方法法与与处处理理实实际际问问题题方方面面这这两两个个学学科科有有亲亲密密关关系系。现现在在人人一一机机环环境境系系统统工工程程已已成成为为系系统统工工程程学科一个主要分支。学科一个主要分支。二、人因工程学与工程科学关系二、人因工程学与工程科学关系第36页 第五节第五节 人因工程学相关学科人因工程学相关学科二、人因工程学与工程科学关系二、人因工程学与工程科学关系 管理工程学科是把由人、组织、设备、信息、技术等要素组成管理工程学科是把由人、组织、设备、信息、技术等要素组成综合系统管理与生产综合系统管理与生产(或服务或服务)系统优化作为研究对象。管理与生产系统优化作为研究对象。管理与生产优化是人因工程学主要应用领域，同时人因工程学研究也应用管理优化是人因工程学主要应用领域，同时人因工程学研究也应用管理学科知识和方法。学科知识和方法。安全工程是硕士产安全工程是硕士产(或服务或服务)过程中事故发生原因、分析方法、过程中事故发生原因、分析方法、安全技术和安全管理科学。人因工程既要应用安全工程原理和方法，安全技术和安全管理科学。人因工程既要应用安全工程原理和方法，又为安全工程提供主要依据，二者关系亲密。又为安全工程提供主要依据，二者关系亲密。第37页 第五节第五节 人因工程学相关学科人因工程学相关学科 环环境境科科学学主主要要研研究究环环境境指指标标测测量量、分分析析和和评评价价，环环境境对对人人生生理理及及心心理理影影响响，恶恶劣劣环环境境下下职职业业病病形形成成机机理理及及控控制制办办法法，环环境境设设计计与与改改进进等等。人人因因工工程程中中人人与与环环境境优优化化是是主主要要研研究究内内容容，上上述述学学科科研研究究内内容容为为人人因因工工程程学学进进行行环环境境设设计计和和改改进进，创创造造适适宜宜劳劳动动环环境境和和条条件件提提供供了了方方法和标准。法和标准。除除上上述述学学科科外外，人人因因工工程程学学还还需需要要社社会会学学、统统计计学学、信信息息技技术术、控制技术等学科相关理论和方法。控制技术等学科相关理论和方法。三、人因工程与环境科学关系三、人因工程与环境科学关系第38页第39页