人机工程学讲义

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大家好，今天要学习的这门课程叫 “人机工程学”我是这门课的老师，我姓杨。 首先说一下这门课的考核方式是主要以作业为主，出勤率作为辅助参考。

下面进入正题，在日常生活中，大家应该能够常常从某个产品的广告宣传或文案中听到或看到“本产品符合人体工学设计”“依据人机工学设计”等说法。（比如 很多电子产品 手机 电脑 鼠标 还有办公家具 沙发 座椅等 生活日用品。）但是具体什么是人机工学，这门学科是怎么回事就知之甚少了。也不明白为什么有的叫人体工学 有的地方叫人机工程学 有的还叫工效学等。所以很多人对这门学科可以说即熟悉又陌生。那么接下来通过学习今天这门学科 人机工程学 就可以解开这些困惑 大家就会对她有了新的认识。希望通过学习 大家能够了解它具体研究的什么 为什么要学习他 学习他对以后的课程学习有什么联系，对设计和工作有什么帮助。这是我们学习这门课程的主要目的。

我们所讲的内容主要参考书籍有三本 人机工程学-丁玉兰 北京理工大学出版（这本书内容比较全面和系统 大多学习这门课的院校主要依据这门书的内容教学 好多考研的内容也是出自这本书，但是因为全面所以难免有些笼统 针对具体专业还需要辅助书籍。） 人机工程学-清华大学出版社（这本书内容类似 但更侧重工业设计产品设计专业） 工业设计应用人机工程学（主要是一些案例分析和案例练习）我们不限制教材，同学们可以去图书馆查阅相关资料 多看多了解这门学科 由于课时的限制 不可能所有内容都会讲到 只是把我认为重要的内容详细讲解 。

首先来看这门课的重要性。

因此，设计要“以人为本” 对人的研究必不可少，并且产品要满足人的需求才是好的产品，不仅满足需求 更要力求 舒适 安全 高效。人机工程学的运用就很重要了。

人机工程学这门学科，是研究人 机械及其工作环境之间相互作用的学科。可以说涉及的范围和知识很广，如生理学 心理学 人体测量学 生物力学 工程学等 他是一门边缘学科 因为很多专业都会用到 如机械专业 工业设计 产品设计专业 平面设计 建筑设计 工程类专业等。

第一讲 人机工程学概论

人机工程学是在不同领域不同地方发展起来的，出于各领域的自身研究的目的，各自从自己研究角度来给人机学科命名和下定义，从而形成了名称的多样性。在美国被称为。Human Engineer 。(人类工程学)和。Human Factors

Engineerln 。(人的因素工程学)。而在欧洲则称为"Er9onomics 。(人

类工效学或工效学)。在前苏联、日本则被称为。

Er9onomics 。(人间工学)。

人机工程学在我国起步较晚，目前该学科国内的名称尚未统一，除普遍采用人机工程学外，常见的还有：人-机-环境系统工程、人体工程学、人类工效学、人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。

在不同的研究和应用领域中，带有侧重点和倾向性的定义很多，我们介绍最有权威、最全面的定义

定义中值得注意的有：

定义中的“机”

或“机器”是广义的，泛指一切人造器物：大到飞机轮船火车生产设备，小道一把签字一支笔一个水杯也包括室内外人工建筑环境及其中的设施等。

设计的目的“安全、舒适、高效”，定义只讲应该“考虑”儿没有选用“确保”、“尽量达到”之类的词汇。因为设计总有多方面约束条件，又常有多种因时、因地而异的目标；好的设计，在于针对具体对象，在多种约束条件和多重目标之间恰当地把握住平衡。

例如，把我国火车硬卧车厢的三层铺改为两层铺，或者把所有硬座都改为卧铺，安全、舒适方面就大为改善。但是由于其他条件的约束，如人口数量，运营成本及售票价格等方面，比如卧铺肯定比硬座售价高，短距离的旅程，从石家庄到邢台硬座就十几块钱，如果换成卧铺，价格要多出一倍以上吧，这么短的距离完全没必要做卧铺躺在吧现在火车提速坐个几十分钟就到了。都换成卧铺一辆火车能够承载的人数立刻就少了好几成运营成本就上去了为了盈利单张车票的价格也就上去了。所以把握这些条件及目标间的平衡很重要，懂得取舍是设计中很关键的素质。

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起源与发展

英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的。（原因与当时社会背景有关）（战争）

所以人机工程学有“起源于英国，形成于美国” 之说

共分三个阶段

原因：

20世纪初，美国学者卡· w ·泰罗在传统的管理基础上

首创了新的管理方法和理论

制定了一整套以提高工作效力为目的的操作方法

并考虑了人使用机械、工具、才料、及作业环境标准化的问题

例如：他曾研究铲子的最佳形状、重量，研究如何减少由于动作不合理而引起的疲惫等。

其后，（科学管理内）容不断充实包括动作时间研究—工作流程与工作方法分析—工具设计—装备布置等

结论：研究都涉及机器、人和环境的关系问题，成为后来人机工程学发展的奠基石

二战期间，由于战争的需要，许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和装备。由于片面注重新式武器和装备的功能研究，而忽视了其中“人的因素”（由于操作失误导致失败的教训屡见不鲜）。

例如：由于战斗机中座舱与仪表的位置设计不当，造成分行员误读仪表和误用操纵器导致意外事故；由于操作复杂、不灵活和不符合人的生理尺寸而造成战斗命中率低等现象经常发生。

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由于设计不当和缺乏训练，导致了较多意外事故的发生，这使人们意识到“人的因素”的重要性，通过分析研究：在人和武器关系中，主要的限制因素不是武器而是人，并深感“人的因素”在设计中是不能忽视的一个重要条件。意识到只有工程技术知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。

因此：二战期间，人机工程学首先在军事领域中展开了与设计相关学科的综合研究与应用。

例如：为了使所设计的武器能够符合战士的生理特点，武器设计家不得不把生理学家、解剖学家、心里学家等请去，一同为设计操纵合理的武器而触摸献策。

二战后，各先进工业国纷纷开展人机工程学的研究。

人机工程学迅速渗透到室内设计、工业生产、建筑设计及生活用品等领域，专家们将人体工程的体制及各项研究成果广泛运用到产业界，以追求人与机械间的合理化。

美国：首先在航空航天领域得到发展

研究范围：太空中的生理需要、太空中漫长的空间旅行需求

60年代，欧美各国进入了大规模的经济发展时期

研究范围：进入了系统的研究阶段（如：信息论、系统论）

60年代至今,

研究范围：使机器的操作不越出人类能力界限之外

机械为人服务，是机械适应人的要求过去的基点是机械，而现在是人。

特点补充：量化科学力学的统计尺寸的统计

对于学科研究的主题方向，由于各国科学和工业基础不同侧重点也不同，如美国侧重工程和人际关系；发过侧重劳动生理学；前苏联侧重工程心理学；保加利亚侧重人体测量；捷克印度等侧重劳动卫生学。虽然侧重不同，但都有一般规律。总的来说，工业化程度不高的国