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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。8 D$ d- K6 y' x) N2 Z
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)科的標準名稱，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)。! S1 F3 R$ b6 ~! k4 L1 |$ m6 T& O
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第二次世界大戰(zhàn)期間，人們認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。 1 f( z: u% t+ J
& K& C1 o% P/ [" _! [2 u! ^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。 5 Z! j4 R* I) x# {
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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。 2 ?/ i5 B# T8 q4 F0 c1 U
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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。 1 L# }% r2 F% j9 l6 r
$ d# q! _$ t: b1 L- [, ^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。 . ~4 t0 u1 k% L: z: D1 s0 X
! }. l) c/ o$ s J: x$ E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。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)。 7 z. ?6 i$ k& Y8 ]# K+ U$ e
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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。 ' }8 K3 T" d* o9 R0 I
. U& }, r, N! a v$ o% V4 O% \* ^- T% t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，同時保證操縱人員操縱簡便。安全舒適和提高系統(tǒng)工效。 2 K. b( D7 {/ B2 z8 N
{! g0 A9 x L2 v0 w, M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。 5 h( m, b$ u& Y, m! C" n% Q: m: ]
5 w P# x3 x3 M7 P) Y3 ]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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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。
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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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