人因工程学
人因工程学的含义
人因工程学的含义
人因工程学是一门研究人与技术系统之间的相互作用、设计与优化的学科。
它考虑了人的认知、心理与生理特征，并将这些特征纳入技术系统的设计和开发过程中，以确保系统的使用与性能能够最大化地适应人们的需求和能力。
人因工程学的目标是提高技术系统的易用性、安全性和效率，减少人为错误和事故的发生，提升用户的满意度和工作效能。
它涉及到诸多领域，包括工业设计、人机交互、认知心理学、人体工学、人力资源管理等。
人因工程学主要关注以下几个方面：
1. 人机界面设计：研究设计和优化用户与技术系统之间的界面，使其易于操作、容易理解，并提供及时的反馈和帮助。
2. 工作设计与任务分配：研究设计和改进工作流程和任务分配，以使工作效率最大化、降低工作负荷和疲劳，并考虑人的能力和限制。
3. 错误预防与人为失误管理：研究设计和改进技术系统，使其对人为错误和失误具有容错性，并提供预防和纠正措施，减少潜在的事故风险。
4. 任务需求与人的能力匹配：研究分析和评估任务对人的认知和生理需求，以确定最佳的任务分配和人员配置。
5. 用户体验与满意度：研究用户对技术系统的使用体验和满意度，以对系统进行改进和优化。
通过将人因工程学的原则和方法应用于技术系统的设计和开发
过程中，可以提升系统的可用性、可靠性和安全性，帮助人们更有效地使用技术，最大程度地发挥其潜力。
人因学，又称人类功效学，人机工程学
人因学，又称人类功效学，人机工程学人因学（Ergonomics），是研究人类在不同环境、产品以及服务影响下的不同身体和心理状态的理论。
大型企业都有专门的人因学部门，主要在产品没有投放市场之间预测用户的可能接受程度。
人因工程学（又称工效学[1]、人机工程学[2]、人类工效学、人体工学、人因学），是一门重要的工程技术学科。
它是管理科学中工业工程专业的一个分支，是研究人和机器、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、健康和舒适目的的一门科学。
其中侧重于研究人对环境的精神认知称为cognitive ergonomics或human factors,而侧重于研究环境施加给人的物理影响称为physical ergonomics或occupational biomechanics。
作为一门综合性边缘学科，它的研究和应用范围非常广泛，因此人们试图从各种角度命名和定义它。
研究内容：人-机器-环境系统的相互关系。
研究方法：对人的能力和行为(生理的、心理的)进行深入研究，把成果用于设计和改善机器和环境。
研究目的：使机器和环境适应人的需要，这些需要包括：提高工作和生产效率；保障人的健康、安全和舒适。
工效学主要可以分为两个研究方向：工作环境工效以及产品工效。
前者目标主要为设计和设定工作者的工作环境，以减低工作者的工作压力并提高工作效率。
后者为产品设计提出友善的操作界面以及舒适的外形设计，以此提高用户的舒适度和加入美学的设计因素。
通常在工作环境工效中会把工作者视作独立个体而进行设计。
与之相对应的，在产品工效设计中，使用者会以人体模型的形式出现，此时设计者需要对人体生理和心理因素变化有所考虑。
（例如，手臂长度的均值和方差数据）。
人因工程学
合人体工学，提高使用效率和舒适度。
降低疲劳
02
通过优化产品设计，人因工程学可以帮助降低使用者在操作过
程中的疲劳感。
提高安全性
03
人因工程学在设计中考虑到人的因素，从而提高了产品的安全
性，减少了事故发生的可能性。
交通工具设计
驾驶安全
人因工程学在交通工具设计中考虑到驾驶员的安全，通过优化内 部设备和外部设计提高驾驶安全性。
背景
随着技术的发展和生产的自动化，机器和设备的复杂性不断 提高，人因工程学在解决人机交互问题中扮演着越来越重要 的角色。
人因工程学的重要性
提高系统效率
通过优化产品设计，减少使用过程中的错误，提 高工作效率。
保障人员安全
通过合理的设计，减少人员在操作过程中可能遇 到的危险。
Байду номын сангаас提高生活质量
通过人因工程学的研究，可以更好地了解人的需 求，提高生活的舒适度和便利性。
无障碍设计
人因工程学提倡无障碍设计，确保所有人都可以 方便地使用和访问建筑和环境。
公共服务设施设计
提高服务质量
通过考虑用户的需求和行为，人因工程学可以提高公共服务设 施的使用效率和客户满意度。
优化流程
人因工程学可以帮助公共服务设施优化工作流程，提高工作效 率并减少等待时间。
营造良好环境
人因工程学可以帮助公共服务设施营造舒适、安全和友好的环 境，提高客户满意度和忠诚度。
数学建模与仿真
数学建模
建立数学模型来描述人的行为、环境因素 等，以预测或解释其在特定人因工程学问 题上的表现。
VS
仿真法
通过计算机模拟或物理模型来模拟人的行 为和环境因素之间的相互作用，以评估人 因工程学设计的有效性。
人因工程学
第一章人因工程学的定义。
答：人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。
人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人一机系统。
为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。
其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。
人因工程学的研究内容是什么？(1)研究人的生理与心理特性。
(2)研究人机系统总体设计。
(3)研究人机界面设计。
(4)研究工作场所设计和改善。
(5)研究工作环境及其改善。
(6)研究作业方法及其改善。
(7)研究系统的安全性和可靠性。
(8)研究组织与管理的效率。
社么是效度？什么事信度？人因工程研究方法为什么要保证效度和信度要求？答：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。
（1）内部效度。
是指研究中各变量间确实存在着一定的因果关系。
（2）外部效度。
外部效度是指某一研究的结论能够在多大程度上推广和普及到其他的人和背景中去。
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。
第二章。
1.人的心理因素：5各方面:一性格、二能力、三动机、四情绪、五意志。
2.补充ATP的方法有三种：一磷酸原（ATP-CP）系统；二乳酸能系统；三有氧氧化系统。
3、动机是由目标或对象引导、激发和维持个体活动的一种内在心理过程或内部动力。
4、情绪是人对客观事物的态度体验及相应的行为反应，它是以个体的愿望和需要为中介的一种心理活动。
可以分为心境激情和应激三种第三章微气候1、简述微气候的构成要素及其相互关系。
答：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、空气湿度、气流速度（风速）、热辐射条件。
人因工程学第1章人因工程学概述
因变量的要求
• 基本要求: ①客观存在；②数量较多；③无突变；④容易收集；⑤不需要特
别的数据收集技术；⑥消耗尽可能少的财力和实验者的精力。
• 可靠性: 是指对一个变量测量多次结果保持稳定的特性。
• 正确性： 如方向正确性、内容正确性、体系正确性。
• 防止干扰因素的影响：因变量不能受那些与体系无关的变量的影响。 • 敏感性
▪ “人因工程是研究人-机-环境三者之间相互关
系的，近几十年发展起来的一门边缘性应用学 科。它综合应用了生理学、心理学、医学、卫 生学、人体测量学、劳动科学、系统工程学、 社会学和管理学等学科的知识和成果，设计和 改进人-机-环境系统，使系统获得较高的效率 和效益，同时保证人的安全、健康和舒适。”
1.2 人因工程的起源和发展
• 观察法：
1. 研究者首先要明确观察的目标，也就是＂观察 什么＂的问题。因为观察时研究者的注意范围和 思考能力有限，不可能同时注意多种现象. 2. 第二个问题相对更有趣些：我们如何保证观察 本身不会对观察结果产生影响？这涉及到观察过 程中被观察对象的反应（反应性）问题。
观察法的局限性
因为观察法是描述性的，这种特性必定为其带来如 下限制： ✓ 观察法无法让研究者对各因素间的关系作出推论。 ✓ 有时，观察法所提供的资料并不充分。 ✓ 观察法的描述性限制常常被忽略。 ✓ 观察法本身并不一定客观无偏。
1.3 人因工程的应用——案例 ❖Health care work
1.3 人因工程的应用——案例
1.3 人因工程的应用——案例 ❖Human-Machine Systems
1.4 人因工程的研究方法与工具
目前常用的研究方法有：
1. 调查法 2. 观测法 3. 实验法 4. 心理测量法和心理测验法 5. 模拟和模型实验法 5. 计算机数值仿真法.利用系统的数 学模型进行仿真性实验研究。
人因工程学知识点总结
人因工程学知识点总结一、人因工程学的基本概念1. 人因工程学的起源人因工程学起源于二战期间的工业生产需求，旨在通过调整机械设备，以适应人类的生理特征和心理需求，提高生产效率和工作质量。
随着工业化的发展，人因工程学逐渐成为一门独立的学科。
2. 人因工程学的定义人因工程学是一门研究如何优化人类和各种系统之间的关系的学科，旨在设计和改善工作环境、工作条件和产品，以使其符合人类的特征和需求，提高工作效率、减少工伤和疾病风险，提高工作生产力。
3. 人因工程学的意义人因工程学的核心目标是通过合理设计和改善工作环境和产品，使其更符合人类的生理和心理需求，提高工作效率、减轻工作负担，降低工伤和疾病风险，提高工作生产力和产品质量。
二、人因工程学的基本原理1. 人体工程学人体工程学是人因工程学的核心概念之一，旨在研究人类的生理特征和心理需求，以发现人类在工作中的特点和需求，并据此设计和改进工作环境、工作条件和产品。
2. 任务分析任务分析是人因工程学的重要手段，通过对工作任务进行分析，了解任务的具体要求和工作过程中存在的问题，以发现并解决工作中的问题，提高工作效率和质量。
3. 人机界面设计人机界面设计是人因工程学的重要内容之一，通过合理设计和改进人机界面，使其更符合人类的视觉、听觉和操作习惯，提高用户体验和工作效率。
4. 工作环境设计工作环境设计是人因工程学的核心内容之一，通过合理设计和改进工作场所的空间、光线、噪音、温度和湿度等因素，以提高工作效率、减轻工作负担，降低工伤和疾病风险。
5. 人机协调人机协调是人因工程学的核心原则之一，旨在通过合理设计和改进工作环境和产品，使其更符合人类的生理和心理需求，提高工作效率和用户体验。
6. 人因工程学的原则A. 适应性原则B. 一致性原则C. 简化原则D. 易学性原则E. 误用保护原则F. 可变性原则三、人因工程学的应用领域1. 工业生产人因工程学在工业生产领域的应用，可以通过合理设计和改进生产工艺、工作设备和工作环境，提高生产效率和产品质量，减轻工人的工作负担，降低工伤和疾病风险。
人因工程学
（一）不动关节 （二）动关节 （三）半动关节 1.滑动关节 2.角度运动 (1)屈 、伸运动 （2）内收 、外展运动 （3）旋转运动 （4）环转运动 三、肌肉 1.收缩性
பைடு நூலகம்.伸展性
3.弹性
4.粘滞性
四、操作动作与作业姿势
（一）作业姿势的基本类型
4大基本姿势：站姿、端坐姿、靠椅坐姿、卧姿
第四节 人因工程学与其他学科的关系 一、人因工程学与其他学科的关系
二 、人机系统 1.人机系统 1）人工系统 2）机械化系统 3）自动系统 2.系统特征 1）系统是有目的的 2）系统是层次的 3）系统处在特定的环境中 4）元素具有各自的功能
3.元素的相互作用 4.系统、子系统的输入与输出 5.系统的可靠性
第一节 学科概述
一、人因工程学的定义
美国—人因工程学 Human Factors or Human Factor Engineering 欧洲和其他国家—工效学 Ergonomics 另类—人类工程学、人机工程、工程心理学 国际人机工程学会将人机工程学定义为：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互相作用，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。
第三节 能量代谢 一、能量供应
二、能量代谢的测定方法 直接法 间接法 三、能量代谢与能量代谢率 1.基础代谢 2.安静代谢 3.活动代谢 活动代谢率=实际代谢率-安静代谢率 4.相对能量代谢率RMR RMR=活动代谢率/基础代谢率=（作业时实际代
谢率-安静代谢率）/基础代谢率
人因工程学研究领域
人因工程学介绍
人因工程学介绍
人因工程学是一门研究人类与工作环境之间相互作用的学科，旨在通过改善工作环境和工作方式，提高工作效率和工作质量，同时保障工作者的健康和安全。
人因工程学的研究范围非常广泛，包括人的生理、心理、社会和文化等方面，以及工作环境的物理、化学、生物和社会等方面。
通过对这些因素的研究，人因工程学可以为各种工作场所提供合理的设计和改进方案，以提高工作效率和工作质量，同时减少工作中的事故和伤害。
在工业生产中，人因工程学的应用非常广泛。
例如，在汽车制造工厂中，人因工程学可以帮助设计出更加人性化的生产线，使工人的工作更加轻松、高效，同时减少工伤事故的发生。
在医疗行业中，人因工程学可以帮助设计出更加人性化的医疗设备和医疗环境，提高医疗服务的质量和效率，同时减少医疗事故的发生。
除了工业生产和医疗行业，人因工程学在其他领域也有广泛的应用。
例如，在航空航天领域，人因工程学可以帮助设计出更加人性化的飞行舱和控制系统，提高飞行员的工作效率和安全性。
在交通运输领域，人因工程学可以帮助设计出更加人性化的交通工具和交通系统，提高交通运输的效率和安全性。
人因工程学是一门非常重要的学科，它可以帮助我们设计出更加人
性化的工作环境和工作方式，提高工作效率和工作质量，同时保障工作者的健康和安全。
在未来的发展中，人因工程学将会在各个领域发挥越来越重要的作用，为人类创造更加美好的工作和生活环境。
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•这不是考题，只是粗略的回顾，或者是以前没有考虑到的、认识不够的问题。
第1章人因工程概论（3学时）• 1.1 人因工程发展
• 1.1.1 参考教材
• 1.1.2 人因工程学的命名及定义
• 1.1.3 起源与发展
• 1.2 人因工程研究与应用
• 1.2.1 人因工程学的研究内容
• 1.2.2 人因工程学的研究方法
• 1.2.3 人因工程学的体系及其应用领域
• 1.2.4 人因工程学与工业工程
•请举出2个我们日常生活中与人机学相关的例子；•课桌椅以及快餐店的服务台的宽度和高度为何要这样设计呢？你们认为设计的合理吗？
•论述中国古代对器物精辟的论述与一门完整的学科的区别
第二章（6学时）
• 2.1 人体的运动机制
• 1.1.1 骨骼和关节
• 1.1.2 肌肉
• 2.2 人的作用能力
• 2.2.1 人体能量的产生机制及作业劳动时人体的调节和适应
• 2.2.2 劳动强度与标准
• 2.2.3 作业能力的动态分析
• 2.3 疲劳
• 2.3.1 疲劳及其特点与分类
• 2.3.2 引起疲劳的原因和疲劳对人体的影响• 2.3.3 疲劳的测定方法
• 2.3.4 提高作业能力与降低疲劳的措施
•抬起重物时的动作分析。
•论述从保证安全生产的角度出发，如何减轻疲劳、防止过劳。
•目前的劳动强度计算方法有什么缺点？
利用学习曲线预测作业时间•学习曲线提出了随累计产量的增加，单件产品制造工时逐渐减少的规律，因此学习曲线一旦
被设定，便可用来预测作业时间。
•例如，某企业生产某产品1000件，工时为每件50h，学习速率为80%。
现准备再生产2500件，求需要多少工时才能完成？
利用学习曲线估计销售价格•由于单件产品的制造工时随着累计产品数量的增加而减少，因此单件产品的制造成本也随数量的增加而降低。
如果不考虑原材料价格的变动，追加订购产品价格总会低于原订购产品的价格，在比较复杂的情况下，可用学习曲线来预测销售价格或作为决定销售价格的参考。
•例：设甲方向乙方订购以焊接为主的装配件1000台，每台销售价格为20000元。
现需再增加定货1500台，问增加的这1500台销售价格应为多少？•已知：材料比第一次订购时有6000元增为7000元，电镀费400元不变，设备费用1000元不变。
除去上述费用，所剩为影响学习曲线费用。
学习速率90%，希望本次销售获取15%的利润。
第三章（8学时）• 3.1 人体测量
• 3.1.1 人体测量
• 3.1.2 人体测量的结构参数
• 3.1.3 人体测量的功能参数
• 3.1.4 人体数学模型与人体模板
• 3.2 人体的机能特征
• 3.2.1 人的信息接受、传递
• 3.2.2 人的感觉、知觉及主要的心理现象• 3.2.3 人的自然倾向和生物节律
•国标中部分人体尺寸项目的应用场合举例
•P70-71的设备高度与身高的传递关系为什么存在相同的代号（例如12、17都出现2次）？
•感觉与知觉的基本特征有哪些？我们常见的错觉是怎么产生的？
•视觉的运动规律有哪些？有什么应用？仪表刻度盘类型及尺寸选取的原则？
设计露天公用电话亭相关的人机尺寸•主要从满足功能的角度入手，设计与人体尺度有关的电话亭的关键尺寸。
形态可以不过多考虑，参照人体测量数据在产品设计中应用的步骤完
成，用文字说明每一步你的思考和结论，最终画出相应的设计简图（可以是手绘的透视图）。
•但必须将电话亭中所有与人机有关
的设计尺寸清楚的表示出来，并且
用文字说明你设计的每一个尺寸在
选用相应的人体测量数据时是如何
考虑的，为什么这样设计。
第四章（4学时）•4.1 微气候
• 4.1.1 微气候若干条件及相互关系• 4.1.2 微气候条件的感受与评价• 4.1.3 微气候条件的改善
•4.2 振动和噪声
• 4.2.1 声音与听觉
• 4.2.2 噪声
• 4.2.3 振动
•微气候的综合评价；
•微气候的改善；个体防护与服装热阻值的计算；•声音强度的计算；
第五章（4学时）• 5.1 环境照明与色彩调节
• 5.1.1 环境照明
• 5.1.2 色彩调节
• 5.2 空气污染
• 5.2.1 空气中的污染物来源及危害• 5.2.2 空气调节
• 5.3 特殊作业环境
• 5.3.1 高、低温作业
• 5.3.2 异常气压
• 5.3.3 非电离辐射与电离辐射
•如何根据不同的目标选择色彩，以及色彩的搭配？
•在车间中如何控制灰尘。
计算
•某一10m2的工作间，均分成10个方格，在各正方格中心测到照度值为：175、125、115、100、115、345、360、255、400、400lx。
试求照度的平均值，并对照度值及照明质量给出评价。
•第六章（6学时）• 6.1 显示器
• 6.1.1 显示器与信息传递
• 6.1.2 视觉显示器
• 6.1.2 听觉显示器
• 6.1.2 触觉显示器
• 6.2 控制器
• 6.2.1 控制器的使用功能
• 6.2.2 控制器的分类与特征分析
• 6.2.3 控制器的设计
• 6.3 控制器与显示器组合
• 6.3.1 控制/显示比
• 6.3.2 显示器与控制器的兼容性
• 6.4 工具
• 6.4.1 案例
•根据不同的用途选择适当类型的显示器；•显示器的设计与布局；
•控制器的设计与选择；
•颜色搭配的清晰度差异。
•展板与图标的设计。
•第七章（2学时）•7.1 作业面
•7.1.1 行为空间
•7.1.2 工作区域
•7.2 座位
•7.2.1 工作台设计
•7.2.2 座椅设计
•7.3 工位布置
•7.3.1 操作者体位要求
•7.3.2 工位器物布置范围
•7.3.3 工位器物布置原则与占位优先权•7.4 工作心理空间
•7.4.1 个人心理空间
•7.4.2 个人领域
•7.4.3 工作空间设计对心理空间的考虑
•显示器与控制器的布置。
•水平工作区域与垂直工作区域的设计。
•第八章（6学时）•8.1 人机系统
•8.1.1 人机系统的基本类型
•8.1.2 人机结合方式
•8.1.3 人机界面
•8.2 人-计算机系统设计模型
•8.2.1 用户的基本心理特性；
•8.2.2 用户调查方法和实验方法；•8.2.3 人机界面的用户模型；
•8.2.4 人机界面的评价方法；
•8.3 人机系统分析
•8.3.1 连接分析
•8.3.2 作业分析
•8.3.3 操作顺序图分析
•8.4 人机系统评价
•8.4.1 检查表评价法
•8.4.2 工作环境指数评价法
•8.4.3 海洛德分析评价法
•第九章（4学时）•9.1 事故理论
•9.1.1 事故成因分析
•9.1.2 典型事故模型
•9.1.3 事故控制
•9.2 安全设计
•9.2.1 安全与防护装置设计•9.2.2 其它安全措施
•故障树
•人的可靠性计算
•各种作定性分析的事故模型。