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發(fā)表于 2008-3-1 17:41:03
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同意LZ的建議,,人機工程學(xué)是一門多學(xué)科的交叉學(xué)科,研究的核心問題是不同的作業(yè)中人,、機器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào),,研究方法和評價手段涉及心理學(xué)、生理學(xué),、醫(yī)學(xué),、人體測量學(xué)、美學(xué)和工程技術(shù)的多個領(lǐng)域,,研究的目的則是通過各學(xué)科知識的應(yīng)用,,來指導(dǎo)工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設(shè)計和改造,,使得作業(yè)在效率,、安全、健康,、舒適等幾個方面的特性得以提高,。5 [! X3 Q* i9 H# ~: O! R4 Y; U5 T
人機工程學(xué)從不同的學(xué)科、不同的領(lǐng)域發(fā)源,,又面向更廣泛領(lǐng)域的研究和應(yīng)用,,是因為人機環(huán)境問題是人類生產(chǎn)和生活中普遍性的問題。其發(fā)源學(xué)科和地域的不同,,也引起了學(xué)科名稱長期的多樣并存,,在英語中,,主要有Ergonomics(歐洲)、Human Engineering(美國)等,,在漢語中,,則還有“人類工效學(xué)”、“人類工程學(xué)”和“人體工學(xué)”,。我國一般把“人類工效學(xué)”作為這個學(xué)科的標(biāo)準(zhǔn)名稱,,不過筆者更喜歡“人機工程學(xué)”的叫法,比較起來,,前者指明人類和工效的研究是學(xué)科的主要內(nèi)容,,但后者更能抓住問題的核心在于人機關(guān)系,也更適合學(xué)科目的的豐富內(nèi)涵,。 人開始使用機器就構(gòu)成了人機系統(tǒng),。; u2 @. F5 B: q- [2 G/ F
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第二次世界大戰(zhàn)期間,人們認(rèn)識到對制造出來的各種高效能的新式機器和機器系統(tǒng)(生產(chǎn),、運輸,、通信、武器和航空飛行器等)進行操縱和控制時,,整體系統(tǒng)的工作效率在很多情況下是由其中人的活動來決定的,。如雷達運行時,要求操縱人員接收和分辨出顯示器上顯示的各種信息,,根據(jù)這些信息在很短時間內(nèi)作出決策和進行操作,。若雷達設(shè)備的全部潛力沒有發(fā)揮出來,至少部分原因是操縱人員不能掌握這個電子設(shè)備的復(fù)雜操作,。
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經(jīng)驗和教訓(xùn)提醒人們,,有時飛機弄錯方向墜毀,炸彈誤中友船,,就是因為設(shè)計時沒有考慮人的各種長處和短處,。電子計算機發(fā)展的初期,,計算機運算速度很快,,輸入數(shù)據(jù)、編制程序和打印結(jié)果很慢,,機器經(jīng)常處于空閑狀態(tài),,也是因為沒有考慮和研究人機接口系統(tǒng)和人機功能分配等因素引起的。
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+ s0 a( j/ a; G; c人的能力和機器的潛力很好地配合,,能提高管理和控制效率,。隨著機械化、自動化和電子化的高度發(fā)展,,人的因素在生產(chǎn)中的影響越來越大,,人機協(xié)調(diào)問題也就越來越顯得重要,,人機工程學(xué)就是在這樣的背景下創(chuàng)立和發(fā)展起來的。 7 ?" d' n0 B2 }! O
+ \$ R; f/ f( p& h7 q5 c, r( y在人機系統(tǒng)中操縱人員被看作系統(tǒng)中的一個元件,。操作人員通過感覺器官(視,、聽、觸,、嗅,、味)接收來自機器的信息,了解其意義并予以解釋,,或先進行計算,,再把結(jié)果與過去的經(jīng)驗和策略進行比較,然后作出決策,。 9 i+ A: R: J: l2 R# I6 x: j! I. p# _
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作出決策后,,人通過控制器官(手、腳等)去操縱機器的操縱器,,如開關(guān),、按鈕、操縱桿,、操縱盤,、光筆或呼口令等,來改變機器的運轉(zhuǎn)情況,。機器隨即發(fā)出新的信息,,如此重復(fù)不斷。人機系統(tǒng)不是孤立存在的,,而是存在于某種環(huán)境之中,。環(huán)境特性影響人的效率和行為。環(huán)境因素包括溫度,、濕度,、噪聲、照明,、加速,、振動、污染和失重等,。 # G3 T9 m) u% {. Q0 P
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設(shè)計人機系統(tǒng)時,,要把人和機器作為一個整體來考慮,合理地或最優(yōu)地分配人和機器的功能,,保證系統(tǒng)在環(huán)境變動下達到要求的目標(biāo),。有些人機系統(tǒng)能用定量的系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜合的方法進行設(shè)計。一個簡單系統(tǒng),,如一位操縱人員和一臺機器構(gòu)成的單參數(shù)跟蹤系統(tǒng),,操縱人員被看作是系統(tǒng)中一個元件,,可用定量方法,即用傳遞函數(shù)或其他數(shù)學(xué)方法近似表達操縱人員的動態(tài)特性,,建立操縱人員的準(zhǔn)線性數(shù)學(xué)模型,;用控制理論方法對操縱人員的傳遞函數(shù),和機器的傳遞函數(shù)進行綜合,,便可得到調(diào)節(jié)品質(zhì)合乎要求的穩(wěn)定的人機跟蹤系統(tǒng),。
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建立人機系統(tǒng),必須考慮以下五個方面:人員選擇訓(xùn)練(包括訓(xùn)練設(shè)備),、設(shè)備設(shè)計,、操作程序和環(huán)境。建立復(fù)雜的人機系統(tǒng),,除了這五個方面外,,還要考慮人機系統(tǒng)的系統(tǒng)性能、人和機器的特性等,,采用系統(tǒng)科學(xué)或信息科學(xué)的方法來設(shè)計和分析,,然后進行系統(tǒng)試驗,檢查系統(tǒng)性能和操縱人員操縱的難易程度,。 3 e3 D0 F) e" W" n$ O& O: r
7 c' l# c1 Y. |+ T! b8 m一般說來,,人機系統(tǒng)要反復(fù)試驗和使用才能逐漸完善。人機系統(tǒng)中,,操縱人員是人機系統(tǒng)中的主體,,設(shè)計和運用人機系統(tǒng)時應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮人在人機系統(tǒng)中的能動和主導(dǎo)作用。設(shè)計人員要和操縱人員密切配合,,使人機系統(tǒng)達到要求的性能和指標(biāo),,同時保證操縱人員操縱簡便。安全舒適和提高系統(tǒng)工效,。
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人機工程學(xué)是一門年輕的科學(xué),。人機系統(tǒng)中人的特性、能力和限制已經(jīng)有大量測試數(shù)據(jù)可查,。從系統(tǒng)分析角度研究人機系統(tǒng),,在原有設(shè)備基本不變的情況下,由于考慮了人的動態(tài)特性而進行系統(tǒng)分析,,再適當(dāng)改動設(shè)備,,就能顯著提高工效,。如手動控制系統(tǒng),,即操縱人員直接參與的用手連續(xù)控制的系統(tǒng),在飛機,、火炮,、雷達,、汽車、艦船和航天飛機等方面已廣泛應(yīng)用,,在工業(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛應(yīng)用,。
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1 O5 X2 z& R7 q/ f: `人機接口系統(tǒng),即人和計算機之間相互作用的系統(tǒng),,已是電子計算機發(fā)展的必不可少的重要組成部分,。人機接口系統(tǒng)不僅在硬件上,而且在軟件上也取得了進展-特別是在人機對話(或人機通信)方面,,已研究出許多高級語言,,正在研究采用自然語言進行人機對話,加快人機對話的速度,,提高通信效果,,發(fā)揮計算機的潛力。
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& @+ d, ~* O; a* Y人機接口系統(tǒng)中人承擔(dān)越來越多的功能,,操縱人員執(zhí)行許多操作,,進行人機對話,處理大量信息,,作出各種決策,。指揮控制通信系統(tǒng)是一種多操縱人員、多臺機器的復(fù)雜的人機系統(tǒng),。即使是一個非常簡單的設(shè)備,,在操縱人員的問題上也會產(chǎn)生常規(guī)工程實踐無法解決的問題。因此人機工程學(xué)具有重要的應(yīng)用價值,。 / y4 N3 Y4 b" i6 g
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人機工程學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域有電話,、電傳、計算機控制臺,、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),、高速公路信號、汽車,、航空,、航海 、現(xiàn)代化醫(yī)院,、環(huán)境保護,、教育等,人機工程學(xué)甚至可用于大規(guī)模社會系統(tǒng),。 |
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