第四章 人的作业能力与疲劳
安全管理--第四章-人失误的分析与预防
第四章人失误的分析与预防第一节概述按人失误产生的原因可以把人失误分为以下三类：（1）随机失误（2）系统失误：对工作任务的要求超出了人的能力范围；在正常作业条件下形成的下意识行动、习惯做法。
（3）偶发失误一些偶然的过失行为，它往往是事先难以预料的意外行为，如违反操作规程、违反劳动纪律等。
第二节信息处理与人失误一、信息处理过程中的人失误倾向1、简单化2、依赖性3、选择性：对输入的信息进行快速的扫描并选择，按轻重缓急排序。
4、经验与熟练：条件反射式的行为在一些特殊情况下是有害的，5、简单推断：眼前事物与过去经验相符合时。
6、粗枝大叶，走马观花二、信息处理过程中的人失误表现及其产生原因日本安全评价研究会根据人的信息处理过程总结归纳了化工企业生产操作过程中人失误的表现形式及其产生原因，将人失误分为五大类，每一大类中分别包含若干种人失误的表现形式。
见下页表调查发现，在接受信息和判断决策部分人失误所占比例最大，尤以“没确认”和“判断失误”发生最多。
第三节人失误致因分析一、概述费雷尔认为，人失误是由于下列3个方面的原因：①过负荷；②与外界刺激要求不一致的反应；③由于不知道正确的方法或故意采取不恰当的行动。
皮特森在费雷尔理论的基础上提出，事故原因包括人失误和管理缺陷两方面的原因；而过负荷、人机学方面的问题及决策错误是造成人失误的原因。
二影响人失误的个人因素1、硬件方面（1）生理状态如疲劳、睡眠不足、醉酒、饥饿等情况引起的低血糖等生理状态的变化会影响大脑的意识水平。
生产环境中的温度、照明、噪声及振动等物理因素及倒班、人体生物节律等因素同样会影响人的生理状态。
（2）身体状态身体各部分的尺寸，各方向用力的大小，视力、听力及灵敏性等（3）病理状态疾病、心理或精神异常、慢性酒精中毒、脑外伤后遗症等因素会影响大脑的意识水平（4）药理状态服用某些药剂而产生的药理反应容易导致人失误。
2、心理状态恐慌、焦虑会扰乱正常的信息处理过程；过于自信、头脑发热也会妨碍正常的信息处理；社会、家庭的变化导致的情绪不安定会分散注意力，甚至忘了必要的操作；生产作业环境、工作负荷及人际关系等因素也会影响人的心理状态。
安全人机工程学4人的作业疲劳和可靠性
起的疲劳，当作业内容和环境改变时，疲劳也可消减。 5. 感觉和疲劳不一定同时发生，如乐不知疲。 6. 疲劳有一定的积累效应，未完全恢复的疲劳可在一定程度上继续存在到次日，
如次日达到六分疲倦程度，就感到十分疲乏。在重度劳累之后，第二天还感到 周身无力，就是积累效应的表现。 7. 人对疲劳有一定的适应能力，如连续几天劳动，反而不觉得累。
作业与思考
4-2 疲劳及疲劳产生的机理是什么？ 4-3 疲劳的改善与消除措施是什么？ 附加题：疲劳的测量方法有哪些？
合作快
2011
4.3.2 疲劳的改善和消除
1、提高人的素质 1）提高身体素质 合理的膳食可以减少疲劳。 2）提高心理素质 人逢喜事精神爽，闷上心头瞌睡多 3）提高个人技术 技术越熟练，完成同样工作所消耗的能量越少
4.3.2 疲劳的改善和消除
2、提高工作条件 1）改进工作环境条件 照明、噪音、颜色、振动、温度、湿度、微气候条件、粉尘、有害气体 2）改进设备和工具
4.2.2 疲劳的种类
1、疲劳的种类
疲劳分类
按疲劳原因分
按发生部位分
按疲劳程度分
生理性疲劳（新陈代谢） 心理性疲劳（感情影响）
精神疲劳（精神压力） 肌肉疲劳（肌肉劳累） 神经疲劳（用脑过度）
一般疲劳（肌体劳累） 过度疲劳（连续长期） 重度疲劳（接近病态）
4.2.2 疲劳的种类
2、疲劳的规律 1. 局部引起的疲劳，可以引起全身症状和大脑疲劳； 2. 疲劳不但使作业能力下降，也使作业意志减弱，产生休息的需要； 3. 疲劳能够恢复，不会留下损伤痕迹；年轻人比老年人恢复得快；体力上的疲劳
《人机工程学》第5章人的作业能力与疲劳
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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
3. 活动代谢 活动代谢亦称劳动代谢、 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。 体 力劳动是使能量代谢量亢进的最主要的原因。 因为在 实际活动中所测得的能量代谢率(用AR表示)， 不仅包 括活动代谢率， 也包括基础代谢率与安静代谢率， 所 以活动代谢率(用MR表示)应为
三种产能过程可概括于图5 - 1中， 其一般特性列 于表5 - 1。
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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
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•图5 - 1 肌肉活动时能量的来源示意图
《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
• 表5 - 1 三种产能过程的一般特性
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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
在肝、 肾内部又合成为糖原。 在食物营养充足地合理
条件下， 经过休息， 可以较快的合成为糖原。
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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
虽然糖酸解时1g分子葡萄糖只能合成2g分子ATP， 但糖酵解的速度比氧化磷酸化的速度快32倍， 所以是 高速提供能量的重要途径。 乳酸系列需耗用大量葡萄 糖才能合成少量的ATP， 在体内糖原含量有限的条件 下， 这种产能方式不经济。 此外， 目前还认为乳酸是 一种致疲劳性物质， 所以乳酸系列提供能量的过程不 可能持续较长时间。
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《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
3. 乳酸系列
在大强度劳动时， 能量需求速度较快， 相应ATP 的分解也必须加快， 但受到供氧能力的限制。 此时，
则靠无氧糖酵解产生乳酸的方式提供能量， 故称为乳
酸系列：
安全人机工程学课件：人体作业疲劳
四、作业疲劳的积累 按照疲劳的积累状况，工作过程一般分为四个阶段：
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
四、作业疲劳的积累
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
工作开始时，由于神经调节系统的“一时性协调功能”尚未完全恢复 和建立，造成呼吸循环器官及四肢的调节迟缓，人体的工作能力没有 完全被激发出来，处于克服人体惰性的状态，这时不会产生疲劳。
四、作业疲劳的积累
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
疲劳产生后，应采取相应的措施减轻疲劳；否则由于疲劳的过度积累， 会导致人体暂时丧失工作能力，严重时容易引起作业者的身心损伤。
四、作业疲劳的积累
疲劳的积累过程可用“容器”模式来说明。操作者的疲劳受很多因素影响， 最典型的是以下五个方面。
四、作业疲劳的积累
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
人体逐渐适应工作条件，人体活动效率达到最佳状态并能持续较长时 间。只要工作强度不太高，这一阶段不会产生疲劳。
四、作业疲劳的积累
工作适 应期
最佳工 作期
疲劳期
疲劳过度 积累期
持续较长时间工作，伴随疲劳感增强，导致个体工作效率下降，出现 了工作兴奋性降低等待征。这一阶段中，疲劳将不断积累。进入这一 阶段的时间依据劳动强度和环境条件而有很大差别。
恢复
• 工作节奏：单调、重复、枯燥等
疲
• 环境条件：照明、气候、噪声、温度等
• 生理心理：工作强度、工作持续时间等
劳
• 身体素质：力量、耐力、健康状况等
• 营养、睡眠等
《安Hale Waihona Puke 人机工程》《安全人机工程》
(完整版)人机工程学读书笔记
《人机工程学》读书笔记随着科学技术的进步，社会的发展，人类文明的不断提高，人们对工作和生活质量的要求越来越高。
创建优良的工作条件和舒适的生活环境，以满足人的生理和心理的需求，将成为人类不断追求的目标。
而人机工程学正是一门研究人，机，环境如何才能达到最佳匹配，使人—机—环境系统能够适合人的生理和心理特点，以保证安全，健康，高效，舒适地进行工作和生活的学科。
《人机工程学》以人，机，环境三要素为对象，以人为中心，按照人体因素，人机界面，作业环境，人机系统设计分析为顺序展开论述，重点落实在如何应用人机工程学的原理和方法进行人机系统的设计与分析评价。
人机因素主要研究人在工作过程中的生理和心理特征，是人机工程学的基础理论。
内容包括：人的形体参数，人体力学，人的机能特征，人的作业能力与疲劳，人的自然倾向和可靠性等，是研究人机系统的基础和设计依据。
人机界面是人机工程学研究的重点，内容包括：显示器，控制器，作业空间和用具，主要介绍设计原则，方法和必要的数据，资料及其使用条件。
人在不同的作业环境条件下有不同的生理和心理反应，所以作业环境介绍了热，声，光，空气等环境对人体的影响，分析评价的指标，方法以及改善的具体措施。
人机系统的设计分析是人机工程学的综合应用性内容，具体研究如何应用人机工程学的基本理论，原理和数据解决实际问题。
第一章绪论人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的知觉显示，操纵控制，人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率和作业时感到安全与舒适。
人机系统的基本类型：1）手工劳动系统；2）半自动化，机械化系统；3）自动化系统。
人与机的结合方式：1）人与机串联方式；2）人与机并联方式；3）人与机串并联方式。
人的工作主要有三种类型：肌肉工作，感知工作和智能工作。
因此人机工程学的主要任务是对人—机—环境综合体进行系统的分析研究，用人类创作的科学技术为这一综合体建立合理且有可行的实用方案，使人类获得舒适，安全，健康的环境条件，力图提高人本身的能力，从而达到提高工作效率的目的。
有限空间安全管理制度
有限空间安全管理制度第一章总则第一条依据《中华人民共和国安全生产法》、《工贸企业有限空间作业安全管理与监督暂行规定》（国家安监总局令第 59 号令）和有关安全生产的法律、法规及技术标准、规范、规定，制定本办法。
第二条有限空间是指封闭或者部分封闭，与外界相对隔离，出入口较为狭窄，作业人员不能长时间在内工作，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或者氧含量不足的空间。
有限空间的基本特征是：空间有限、自然通风较差、常伴有不明有害气体和易燃、易爆气体，对人身安全构成较大威胁。
有限空间作业是指在有限空间内（如：锅炉、压力容器、除尘器、地沟、烟道、地坑、污水提升站、污水处理池（井）、化粪池、下水道、箱罐类容器等）实施的检查、维修、施工等活动。
第三条单位负责人对本单位有限空间作业安全负责，相关负责人在各自职责范围内对本单位有限空间作业安全负责。
第二章有限作业空间危险、有害因素识别第四条有限空间危险、有害因素包括：（一）设备设施与设备设施之间、设备设施内外之间相互隔断，导致作业空间通风不畅，照明不良，通讯不畅；（二）活动空间较小，工作场地狭窄，易导致工作人员出入困难，相互联系不便，不利于工作监护和实施、施救；（三）湿度和热度较高，作业人员能量消耗大，易于疲劳；（四）存在酸、碱、毒、尘、烟等具有一定危险性的介质，易引发窒息、中毒、火灾和爆炸事故；（五）存在缺氧或富氧、易燃气体和蒸汽、有毒气体和蒸汽、冒顶、高处坠落、触电、物体打击、各种机械伤害等危险有害因素。
第三章有限空间作业安全管理制度第五条单位要建立有限空间作业管理制度，细化作业标准，每项作业必须明确安全责任人，各单位安全管理部门要对制度的执行情况进行监督检查。
进入有限空间作业，必须办理《进入有限空间作业审批表》，作业程序为：（一）由进入有限空间作业的单位、项目部提出申请，由本单位安全管理部门负责办理《进入有限空间作业审批表》；（二）安全责任人落实进入有限空间的安全防护措施，确认安全措施和有限空间内氧气、可燃气体、有毒有害气体浓度的检查等情况（三）监护人员必须是车间级副职及以上管理人员，负责检查监护措施、防护设施及应急报警、通讯、营救等设施设备是否齐备，确认合格后签字认可；（四）项目责任人在对上述内容全面复查无误后，报安全管理部门负责人在《进入有限空间作业审批表》签字批准后，方可进入作业。
4 作业分析(操作分析)
6
置于手推车上
6
准备包装纸与标签
7
空闲
5
被操作
6
切成需
22
要宽度
的布匹
空余时间 工作时间 周程时间
利用率
操作者 0 36 36
100 %
助手 1 35 36
97.2%
切布机 5 31 36
86%
四、双手作业分析
• 生产现场的具体操作，主要是靠工作人员的双手 完成。调查、了解如何用双手进行实际操作则称 为双手作业分析。分析时常采用“双手作业程序 图”。
利用率
操作者 15 37 52
71 %
助手 20 32 52
62%
切布机 21 31 52
60%
改进方法
时间 单位
操作者
助手
时间 单位
切布机
时间 单位
3 打开手柄 继续准备包装纸与标签 2
被操作
3
等待操作者
1
5 移下布卷 协助移下布卷
5
6 开动机器 包装布卷
6
22 操作机器 继续包装布卷
3
在布卷上贴标签
1.3 = 46% 2.8 2 = 71% 2.8
图4-2 车削时的人机作业图（改进方法）
由此可看出，通过重排，不需增加设备和工具， 而是尽量利用机器工作时间进行手工操作，从而缩短 了周程，提高了工效和人机利用率。
3.可对其再作进一步改进以提高工效 由图4-2可以看出虽然缩短了周程，提高了利用
率，但是在每一个周程内，人仍有很多的空闲时间， 但要进一步缩短周程却比较难，这时改善方法有两种： 一是增加其他工作，二是利用空闲操作一台机床。
①
库
老王
储
人因工程第四章课件
二、影响作业能力的主要因素
生理因素
性别对体力劳动作业能力，由于生理差异极大， 一般男性的心脏每博最大输出量、肺的最大通气 量等均较女性大，故男性的作业能力也较同年龄 阶段的女性强。但对脑力劳动，智力的高低和效 率却与性别关系不大。
二、影响作业能力的主要因素
环境因素 通常是指工作场所范围内的空气状况、噪声状况和微气
二、影响作业能力的主要因素
影响作业能力的因素多而复杂，除了作业者个体差 异之外，还受环境条件、劳动强度等因素的影响， 其大致可归纳为：生理因素、环境因素、工作条件 和性质、锻炼与熟练效应等四种。
二、影响作业能力的主要因素
生理因素 体力劳动的作业能力，随作业者的身材、年龄、性别、
健康和营养状况的不同而异。对体力劳动者，在25～ 35岁以后，心血管功能和肺活量下降，氧上限逐渐降低， 作业能力也相应减弱。但在同一年龄阶段内，身材大小 与作业能力的关系远比实际年龄更为重要。对脑力劳动 者，智力发育似乎要到20岁左右才能达到完善程度，而 20～30（或40）岁可能是脑力劳动效率最高的阶段， 其后则逐渐减退，且与身材无关。
maruhongyciteducn第三节第三节提高作业能力与降低疲劳的措施提高作业能力与降低疲劳的措施改进操作方法合理应用体力合理确定休息制度改善工作内容克服单调感合理调节作业速率盐城工学院机械工程学院email
人因工程第四章课件
目录
第一节 作业能力的动态分析 第二节 作业疲劳及其测定
第三节 提高作业能力与降低疲劳的措施
候（温度、湿度、风速等）。它们对体力劳动和脑力劳 动的作业能力均有较大影响，这种影响或是直接的，或 是间接的，影响的程度视环境因素呈现的状况，以及该 状况维持时间的长短而异。如空气被长期污染，可导致 呼吸系统障碍或病变。肺通气量下降会直接影响体力劳 动的作业能力，而使机体健康水平下降，间接影响作业 能力。
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疲劳的产生和积累
疲劳的产生和积累过程
最初工作阶段 ：“未进入状态” 适应阶段：维持时间取决于活动强度的大小和环 境条件的好坏 疲劳产生阶段 ：工作效率下降、疲劳感增强、工 作动机下降 疲劳过度积累阶段 ：人体暂时丧失活动能力，工 作被迫停止
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疲劳的测定
疲劳的表面特征
身体的生理状态发生特殊变化，如心率、血压等 发生变化； 2. 进行特定作业时的作业能力下降，如对特定信号 的反应速度、正确率及感受能力等下降； 3. 自我感觉疲劳，如自我感觉体力不支、缺乏继续 工作的动机等； 4. 瞌睡
1.
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疲劳的测定
疲劳测定方法的基本要求
通过该测定方法所测定的结果应能客观地描述出 疲劳的程度，而不是依赖于研究者的主观解释； 2. 该测定方法对疲劳程度的描述应能采用定量化形 式； 3. 在疲劳的测定过程中不能导致被测者附加的疲劳， 如分神、不愉快或加重心理负担等
1.
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影响作业能力的主要因素 锻炼和熟练效应
a) 锻炼能使人的机体形成巩固的动力定型，可使参加运动的肌 肉数量减少，使得动作更加协调、敏捷和准确，大脑皮层的 负担会减轻，因此不容易疲劳。锻炼对脑力劳动所起的作用 更大 熟练效应：经常反复执行某一作业而产生的全身适应性变化， 使机体器官各个系统之间更加协调，不易产生疲劳（很好的 适应性和耐久性），使作业能力得到提高的现象。典型的熟 练效应曲线如图4-2所示。反复进行同一作业是一种锻炼过程， 是形成熟练效应的原因
生理因素:体力劳动的作业能力，随着作业者的身材、年龄、性 别和健康情况等的不同而不同;性别对体力劳动作业能力的影响 比较大;对于脑力劳动，智力的高低和效率与性别关系不大
环境因素:工作场所范围内的空气状况、噪声状况和微气候（不 同状况以及维持的时间）
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作业能力是指作业者完成某种作业所具备的生理、心理特征，综 合体现的个体所蕴藏的内部潜力（产量、质量/时间）
生产成果=f(作业能力×作业动机)
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第一节 作业能力的动态分析
第四章 人的作业能力与疲劳
1 作业能力的动态分析
2 疲劳及其测定
3 降低疲劳的措施 4 心理疲劳
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第一节 作业能力的动态分析
作业能力的动态变化规律
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人体产生疲劳的部位不同，生理疲劳可分为： 1.体力疲劳：由于肌肉的长时间重复收缩而引起的疲 劳（局部性疲劳和全身性疲劳） 2.脑力疲劳：主要是由于大脑和神经系统紧张活动而 引起的疲劳。表现为头晕脑胀、全身乏力等 3.技术性疲劳：是指需要脑力、体力并重，且神经系 统相当紧张的劳动所引起的疲劳，其具体表现形式以 活动时脑力、体力参与的比重不同而不同（汽车驾驶 员）
第四章 人的作业能力与疲劳
人进行活动的最大特征就是，不管在什么条件下进 行什么样的活动都会产生疲劳。疲劳产生后必须减 轻活动强度或暂时中断活动，否则不仅会造成活动 效率的降低，还会影响到人的身心健康。疲劳是不 能再继续进行相同活动的一种状态，是人体的一种 自然性的防护反应
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引起疲劳的原因和状态，生理疲劳可分为：
1.急性疲劳：短时间过重劳动引起 2.慢性疲劳：长时间活动累积成的疲劳 3.姿势疲劳：某一姿势活动持续久且缺乏合理调节 4.缺氧疲劳：长期营养不足或氧气供应不足 5.病理疲劳：由于疾病造成
他人暗示：某人对疲劳的感受会传播给他人。如在紧要关头，领 疲劳的特征 导者的坚持往往会使下属克服疲劳感而完成任务；而某一个人对 疲劳的感受会暗示、传播给他人，使疲劳蔓延开来 自我暗示：一个人在某项活动中，自己向自己发出某种指令。在 疲劳的超前性:主观上已有疲劳感，而事实上机体尚未进入疲劳 同一活动中，由于自我暗示的不同会导致不同的结果，积极地自 状态（人的心理作用所致，与工作动机、兴趣和事业心等有关） 状态（人的心理作用） 我暗示能使人废寝忘食，消极的暗示则容易使人疲劳
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b)
图4-2 典型熟练曲线
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第二节 疲劳及其测定
身体不适，头晕，头 痛，控制力下降，注 意力涣散，信心不足
疲劳的特征
疲劳的可感受性:主观上能感受到疲劳状态的存在，有自觉不适 的反应（可以防止过度疲劳）
疲劳的可耐性:疲劳的产生和对疲劳的感受均有一个过程（经历 时间的长短因人而异）
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一个工作日开始时，工作效率一般较低，这是由于神经调 节系统在作业中“一时性协调功能”还没有完全恢复和建 图4-1 劳动生产率的典型曲线 立，造成呼吸循环器官及四肢的调节迟缓所致。但作业者 的动作会逐渐加快并趋于准确，效率会明显增加，所作工 作的动力定型得到巩固。“入门期”
疲劳的特征
疲劳的可恢复性:疲劳后的身体可以通过适当的休息得到恢复
疲劳的滞后性:疲劳的产生和对疲劳的感受在时间上未必一致。 这种滞后性除了与人本身的体质有关外，还与人的心理状态有关 体质较好的人或注意力较集中的人较能抑制疲劳感。疲 劳的可耐性和滞后性有时会造成人的过度疲劳，甚至会 积劳成疾
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图4-3 瑞典某煤气工厂在一天中不同时刻仪表读错的频数
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1-入门期;2-稳定期;3-疲劳期;4-终末激发期
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对于体力劳动者，在25~30岁后，心血管功能和肺活量会下 降，氧上限逐渐降低，作业能力也会相应减弱。但在同一年龄 段内，身材大小与作业能力的关系更为重要 对于脑力劳动者，智力发育似乎要到20岁左右才能达到完善 程度，20~30岁也是脑力劳动者劳动效率最高的阶段，其后 逐渐减退 影响作业能力的主要因素
疲劳的测定
疲劳测定的常用方法
工作绩效测定:完成产品的数量、质量、反映速 度以及出错率或发生事故的概率等 2. 生理测定:呼吸系统功能、心电图以及血糖含量 等方面发生变化的测定结果。图4-4是对一男性青 年的强化疲劳实验结果 3. 主观评定:疲倦的他觉观察（表情、态度、姿势 等）和主诉症状（自觉症状、自觉疲劳程度） （表4-1，图4-5）
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疲劳的类型
根据产生休息要求的活动时间长短: 急性疲劳:经过几分钟到几十分钟活动就需要休息的疲劳 亚急性疲劳:经过几十分钟到几小时活动就需要休息的疲劳 周日性疲劳:经过一天活动就需要休息的疲劳(图4-3) 慢性疲劳:由于长时间活动累积形成的疲劳，需要长期的治疗 和休息才能得到恢复
作业能力的动态变化规律
当作业动机一定的时候，生产成果的波动主要反映作业能力的变 化。作业者单位时间所生产的产品产量的变动，反映了作业能力 的动态性，典型的变化规律一般呈现出三个阶段(图4-1)