第一章 人机工程学概论 zhengshi
人机工程学第1章-概论
工 示凉（温度低）；红色表示热，但又表示“禁止”。
程 学
到底哪个灯亮表示是热开水呢？
例13 “同学，引路标牌这么写更好”
Ergonomics
38
图1-7 同学，引路标牌这么写更好
Ergonomics
第一章 概论
人 机 工 程 学
人机学问题比比皆是：床柜、桌椅、寝室、水房、浴室、 餐厅、超市、网吧、实习工厂、银行、邮局、学习文具、计 算机、手机、实验室、图书馆、运动场、公交车……无处不 在。
第一章 概论
人
机
工 程
引例
学
日常生活中的物品，从使用的角度看----
Ergonomics
合理吗？
Ergonomics
想过感受过这些问题吗？
人 机 工 程 学
3
Ergonomics
人 机
想过感受过这些问题吗？
工
程
学
从哪边开呀？
无所适从
开关和炉口如何对应？
一目了然
4
Ergonomics
第一章 概论 人 机 工 程 学
12
Ergonomics
人 机 工 程 学
人的能力和系统要求不匹配
13
Ergonomics
人 机 工 程 学
人和人造物的关系不断发展
14
人 机 工 程 学
古代人机关系
现代人机关系
第一章 概论 弹性人机关系
近代人机关系
人机工程迅速发展期
Ergonomics
15
Ergonomics
第一章 概论
人
39
第一章 概论
人
机
第二节 设计与人机工程学的关系
工
程
人机工程学概论
第一章人机工程学概论引言【最舒适的科技】当你的大腿无法忍受笔记本电脑的热度，当无线键盘鼠标给你更自由空间的同时却也带来两肩酸痛，当拍摄一小时的DV就几乎让人手腕扭伤……当你成为那些好看却不好用的数码科技产品的受害者，你就会明白，性能与外观并不是数码科技的全部，合理的人体工学设计也同样是一件科技产品不可忽视的部分。
PHILIPS SHE9850入耳式耳塞如果你有过被耳塞磨到耳朵疼的经历，你就会知道，好的耳塞可不单单是音质好就行的，对于要塞进耳道一大截的入耳式耳塞来说，佩戴的舒适性就更是至关重要。
凝聚了PHILIPS对于人体耳道结构透彻研究的SHE9850耳塞，或许是这世界上佩戴最舒适的入耳式耳塞了。
大多数入耳式耳塞提供不同尺寸的塞帽以适合不同尺寸的耳道，而SHE9850 除了提供三种尺寸的塞帽之外，塞帽还采用与隔音耳塞相同的慢回弹海绵材质，较软橡胶或硅皎更为舒适；它的弯曲式原声导管设计与人体曲线紧密贴合，除了能够彻底隔绝噪音，提供更精确、通透的声音之外，舒适性也达到了“几乎让人忽略它的存在”的水准。
SAMSUNG SMX-C24数码摄像机SAMSUNG SMX-C24大约只比一枚鼠标略大，但与眼下正走红的“迷你高清DV”不同，SAMSUNG SMX-C24并未刻意追求高清分辨率，而是以小巧和出色的图像稳定系统作为自己的追求。
除此之外，SMX-C24更令人愉快的是它可以打满分的舒适度一一250仰角镜头令拍摄姿势更自然，最大程度降低了拍摄时对于手腕的负担，变焦与拍摄按钮恰好位于右手的食指和拇指部位，操控便捷度一流。
不用担心拍摄DV会手腕酸痛了。
MICROSOFT ARC无线键盘电脑屏幕变得越来越大.意味着我们可以坐得远一些了。
无线鼠标键盘提供了这样的便利。
但当键盘离开桌面，我们反而不知该拿它怎么办了。
架在腿上的键盘稳定性非常差.并且也时常赏我们一个“两肩酸痛”尝尝。
MICROSOFT 的设计师们发誓要改变这一切，他们创造出了人股键盘。
人机知识点整理
⼈机知识点整理第⼀章⼈机⼯程学概论1. ⼈机⼯程学：是研究⼈、机械及其⼯作环境之间相互作⽤的学科。
2. ⼈机⼯程学名称：⼈类⼯效学、⼈间⼯学、⼈-机-环境系统⼯程、⼈体⼯程学、⼈类⼯程学、⼯程学⼼理学、宜⼈学、⼈的因素等。
3. ⼈机⼯程学的发展阶段：1）经验⼈机⼯程学【特点】：机械设计的主要着眼点在于⼒学、电学、热⼒学等⼯程技术⽅⾯的原理设计上，在⼈机关系上是以选择和培训操作者为主，使⼈适应于机器；2）科学⼈机⼯程学【特点】：重视⼯业与⼯程设计中“⼈的因素”，⼒求使机器适应于⼈；3）现代⼈机⼯程学【特点】：现代⼈机⼯程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不越出⼈类能⼒界限之外；密切与实际应⽤相结合，通过严密计划设定的⼴泛实验性研究，尽可能利⽤所掌握的基本原理，进⾏具体的机械装备设计；⼒求使实验⼼理学、⽣理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、⼯程学、⽅⾯的研究⼈员共同努⼒，密切合作。
4．现代⼈机⼯程学研究的⽅向是：把⼈-机-环境系统作为⼀个统⼀的整体来研究，以创造最适合于⼈操作的机械设备和作业环境，使⼈-机-环境系统相协调，从⽽获得系统的最⾼综合效能。
5.⼈机⼯程学科的研究⽅法：观察分析法、实测法、实验法、模拟和模型试验法、计算机数值仿真法。
第⼆章⼈体测量与数据应⽤1.⼈体测量：是通过测量⼈体各部位尺⼨来确定个体之间和群体之间在⼈体尺⼨上的差别，⽤以研究⼈的形态特征，从⽽为各种⼯业设计和⼯程设计提供⼈体测量数据。
2.⼈机⼯程学范围内的⼈体形态测量数据主要有两类：⼈体构造尺⼨：是指静态尺⼨功能尺⼨：是指动态尺⼨3.⼈体测量主要⽅法：普通测量法、摄像法、三维数字化⼈体测量法。
4.⼈体测量基准⾯：⽮状⾯、正中⽮状⾯、冠状⾯、横断⾯、眼⽿平⾯5.百分位：百分位由百分⽐表⽰，称为“第⼏百分位”。
例如，50%称为第50百分位。
6.百分位数：百分位数是百分位对应的数值。
例如，⾝⾼分布的第5百分位数为1543，则表⽰有5%的⼈的⾝⾼将低于这个⾼度。
人机工程学复习资料.
人机工程学复习资料第一章：人机工程学概论Man－Machine Engineering1.人机工程学的命名：美Human Engineering（人类工程学）／Human Factors Engineering（人的因素工程学）西欧Ergonomics（人类功效学）2.学科的定义：人机工程学是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各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假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。
它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心里以及力学等问题研究的学科。
3.人机工程学发展有哪三个阶段？每个阶段的特点是什么？1.经验人机工程学特点：人适应于机器；2.科学人机工程学特点：机器适应于人；3.现代人机工程学特点：人机互适。
4.人机工程学的研究内容是什么？研究方法？1.内容：1.人的特性研究；2.机器特性的研究；3.环境特性研究；4.人、机关系的研究；人、环境关系的研究；6.机、环境关系的研究；7.人、机、环境系统特性的研究。
2.研究方法：1.观察分析：a.瞬时操作分析法b.知觉与运动信息分析法c.动作负荷分析法 d.频率分析法 e.危象分析法f.相关分析法2.实测法3.实验法4.模拟和模型实验法5.计算机数值仿真发。
5.人机工程学对工业设计的作用有几个方面？1.为工业设计中考虑‘人的因素’提供人体尺度参数；2.为工业设计中‘物’的功能合理性提供科学依据；3.为工业设计中考虑‘环境因素’提供设计准则；4.为进行人、机、环境系统设计提供理论依据；5.为坚持以‘人’为核心的设计思想提供工作程序；第二章：人体测量与数据应用6.人体测量的主要方法有哪些？1.普通测量法；2.摄像法；3.三维数字化人体测量法：a.手动接触式三维数字化测量仪b.非接触式三维数字化测量仪7.人体测量的基本术语，被测者姿势有哪些，测量的基准面有哪些，1.被测者姿势：a.立姿b.坐姿2.测量基准面：a.矢状面b.正中矢状面c.冠状面d.横断面e.眼耳平面3.测量方向：a.足侧端b.外侧c.远位e.尺侧f.腓侧4.支承面和衣着5.基本测点及测量项目8.人体测量中的主要统计函数，重点看百分位数，百分位数以及它的运算方式，上课做过练习，小尺寸，大尺寸的计算方式是不一样的9.常用的人体测量数据，看一下几个人体尺寸，会查表，数据1.人体主要尺寸2.立姿人体尺寸3.坐姿人体尺寸4.人体水平尺寸10.人在工作位置上的活动空间尺度有哪些1.立姿的活动空间2.坐姿的活动空间3.单腿跪姿的活动空间4.仰卧的活动空间11.主要人体尺寸的应用原则，看表2－912.人体尺寸应用方法流程是什么，看大标题1.确定所设计产品的类型；2.选择人体尺寸百分位数；3.确定功能修正量；4.确定心里修正量；5.产品功能尺寸的设定第三章：人体感知与信息处理13.视觉机能及其特征，视觉系统的构成，视觉机能有哪些，还有水平面视野，垂直面里的视野，重点看39页这两段视觉系统的构成：眼睛、视神经和视觉中枢1.视觉机能：a.视角与视力b.视野与视距c.中央视觉和周围视觉d.双眼视觉和立体视觉e.色觉与色视野f.暗适应和明适应水平视野：双眼视区大约在左右60°以内的区域，在这个区域里还包括字、字母和颜色的辨别范围垂直视野：假定标准视线是水平的，定为0°，则最大视区为视平线以上50°和视平线一下70°。
第一章人机工程学概论
定义中注意的几个问题 定义中注意_目的(a)
1.4.1
定义中值得注意的有: 设计的目的“安全、舒适、高效”，定义只讲应该 “考虑”而没有选用“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。
中国地质大学安全工程系
2.6
例6
双肩背书包和单肩背书包(b)
背双肩背书包，脊柱两侧受力均衡，能保持正直形 态(图l-2a)；而单肩斜挎或手提书包，脊柱都因单侧受
力而形成侧向弯曲(图1.2b、c)，使椎间盘受压均匀分布
的生理状态不能正常维持，于是消耗的体能更多，这是 解剖学、生理学方面。
中国地质大学安全工程系
窗户，行驶中每小时风速达六、七十或七、八十千米，
即使最闷热的夏季，迎风被吹的乘客也经不住多久，而 背风一侧乘客却依然热不可挡.
中国地质大学安全工程系
2.3
例3
车厢窗户(b)
其实改进一点也不难，把窗户提升到比站立者身高 略高一点即可，而且这样做也并不增加生产成本。现在
的新式客车已经这么改了，即使多个窗户同时打开，风
例5
声光控延时开关 (b)
现在声光控延时开关价格已相当便宜，用声光控延 时开关，人来灯亮，人走灯灭，可解决问题。另外，也 可以从合理安排开关位置方面寻找解决办法。
中国地质大学安全工程系
2.6
例6
双肩背书包和单肩背书包(a)
双肩背书包和单肩背书包从人机学看，双肩背书
包在使用解剖学和心理学方面优势明显。
中国地质大学安全工程系
1.5
人机工程学的多种学科名称(b)
(4)工程心理学，英文Engineering Psychology 这个
第1章 人机工程学概论
第1章：人机工程学概论
4.对工业文明的反思和可持续发展—人机学的更高阶段
计 算 机 、 灾 难 重 新 认 识 阶 段
（1）历史事件
第1章：人机工程学概论
4.2人机工程设计 1.人机工程设计与其它设计的区别：简要说，人机工程 设计的对象是人机界面，设计涉及解剖学，生理学， 心理学等人的因素，要达到的目标是生活，工作的舒 适安全高效。例如车床。 课堂讨论：产品的哪些部分属于人机工程设计的对象， 哪些部分不属于人机工程设计的对象。相机，电话机， 洗衣机，汽车
第1章：人机工程学概论
课后思考题 1.IEA关于人机工程学定义？ 2.人机工程学的发展经历了哪几个阶段？每个阶段的特点？ 3.人机界面的定义？要点？ 4.阐述什么才是优良的人机关系？ 5.学好工业设计这个专业应具备的基本素质？
⑴设计表现：手绘（设计速写，手绘效果图），电脑效果图 ⑵市场调研，资料积累 ⑶创意 ⑷一些工科知识，例如材料，力学，电工学，机械学等。 ⑸人机工程
1.系统：指为了达到一定目标，由相互依赖， 起互动作用的若干部分所组成的一个整体。 2.人机系统：人与机器共同组成的系统。 人机系统内涵：人与机器协同去达到目标，完 成任务
第1章：人机工程学概论
3.人机界面：一般把机器上实现人与机器互相交流沟通 的显示器，控制器称为人机界面；机器上与人的操作 有关的实体部分也是机器的人机界面。 要点：（1）机器的某一部分（2）最后一句不可忽略
①1979年美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站事故； ②1984年12月4日美国联合碳化物公司杀虫剂工厂有毒 物质泄漏，4000人死亡，20000人受伤； ③1986年苏联切尔诺贝利（乌克兰的一座城市）核电站事 故,300人死亡； ④1989年美国菲利普斯石油公司塑料工厂在一场爆炸中 夷为平地。
1人机工程学概论
我国人机发展进程
二、人机工程学研究的内容和方法 （一）人机工程学的内容
目前人机工程学的前沿领域 研究包括：
近期国内外人机工程学研究的 近期国内外人机工程学研究的 方向归纳如下： 方向归纳如下：
（二）人机工程学研究的方法： 人机工程学研究的方法：
目前常用的研究方法有： 目前常用的研究方法有：
人机工程学定义： 人机工程学定义：
按照人的特性设计和改善人— 按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的 科学。 科学。
3、具体含义说明
（1）人—机—环境的具体含义： 环境的具体含义：
4、人机工程学的发展阶段
早期历史— 早期历史—萌芽阶段
1.20世纪前期 使人适应机器） 1.20世纪前期（使人适应机器）
人机工程学的定义( 人机工程学的定义(三）
人机工程学是以人的生理、 心理特性为依据， 应用系统工程的观点， 人机工程学是以人的生理、 心理特性为依据， 应用系统工程的观点， 生理 特性为依据 分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计 分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用， 以及机械与环境之间的相互作用 操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程 操作简便省力、安全、舒适， 机 环境的配合达到最佳状态的工程 环境 系统提供理论和方法的科学。 系统提供理论和方法的科学。
一.人机工程学概论 人机工程学概论
Introduction To Ergonomics
一、概述
1.学科命名的由来
2、人机工程学的定义（一） 人机工程学的定义（
人机工程学的定义（ 人机工程学的定义（二）
《中国企业管理百科全书》将人机工程学定义为： 中国企业管理百科全书》将人机工程学定义为：
人机工程学概述
我国人机发展进程
1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。 1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一 次派人参加。 国际标准化组织（ISO）1975年成立了国际人机工程标准委 员会（TC—159）。 1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。 1989年成立《中国人类工效学学会》 1991年1月成为《国际人类工效学协会》正式成员
人
机
工
程
学
“阿波罗”登月舱
随身听、傻瓜相机及其他
人机关系无处不在 现 代 人 机 工 程 学
小原二郎研究和科普双建卓绩
现 代 平放式暖风机 人 机 工 程 学
特级咖啡机 小型碎肉机
微波炉
打蛋器
无线电水壶
现 代 人 机 工 程 学
美国亨利·德累夫斯（Henry Deryfuss）事务所的人机学实验
早期历史—萌芽阶段
砌砖作业试验
1911年吉尔伯勒斯（F·B·Gilreth）对美 国建筑工人砌砖作业进行了试验研究。他用 快速摄影机把工人的砌砖动作拍摄下来，然 后对动作进行分析，去掉多余无效动作，最 终提高了工作效率，使工人砌砖速度由当时 的每小时120块提高到每小时350块。
泰勒和吉尔伯勒斯的这些重要试验影响 很大，而且成为后来人机工程学的重要分支 ，即所谓“时间与动作的研究”（Time and Motion Study）的主要内容。特别是泰勒的 研究成果，在20世纪初成了美国和欧洲一些 国家为了提高劳动生产率而推行的“泰勒制” 。
Human to human Human to machine
环境适应人
Environment to human
人的工效
Human ergonomics
第1章人机工程学概论
构成了本学科的体系，从人机工程学的构成体系来看就是 一门综合性的边缘学科，其研究的领域是多方面，可以说 与国民经济的各个部门都有密切关系。
1.4.2 人因工程在中国
1、主要发展背景
1980年4月，国家标准局成立了全国人类工效学标准化技术 委员会
1.1.2 学科的定义
美国人机工程学专家查尔斯.C.伍德：设 备设计必须适合人的各方面因素，以便在 操作上付出最小的代价而求得最高效率
美国人机工程学专家W.B.伍德森：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 部署和作业系统的组合等进行有效研究， 从而提高人的工作效率，同时创造舒适和 安全的劳动环境，保障劳动者的健康，使 人从生理上和心理上得到全面发展的科学
砌砖作业试验
1911年吉尔布雷斯（F·B·Gilreth）对 美国建筑工人砌砖作业进行了试验研究。 他用快速摄影机把工人的砌砖动作拍摄下 来，然后对动作进行分析，去掉多余无效 动作，最终提高了工作效率，使工人砌砖 速度由当时的每小时120块提高到每小时 350块。
泰勒和吉尔布雷斯的这些重要试验影 响很大，而且成为后来人机工程学的重要 分支，即所谓“时间与动作的研究” （Time and Motion Study）的主要内容。 特别是泰勒的研究成果，在20世纪初成了 美国和欧洲一些国家为了提高劳动生产率
学科的目标是以人为中心的 必须意识到个体在能力和限制上的差异 强调设计过程中经验数据和评价的重要性 用系统观点考虑问题
2. 《中国企业管理百科全书》
研究人和机器、环境的相互作用及其 合理结合，使设计的机器与环境系统适合 人的生理、心理等特点，达到在生产中提 高效率、安全、健康和舒适的目的。
人机工程学概论
2020年3月1日星期日
3
1.1.1 人机工程学的起源
人机工程学的起源是由于人与物（工具）之间的关系变化。
2020年3月1日星期日
即采用统计方法分析两个变量之间的相关性。 皮尔逊相关系数r=+1.00为完全正相关，r=-1.00为完全的负相
关，r=0为无任何线性相关。
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三种相关系统分布图
46
1.3.2 学科的研究方法
3. 相关研究法
（2）相关与因果 相关只说明变量之间存在某种联系，不能充分说明变量之间
的因果关系，这是相关研究法与实验法的重要不同之处。
未来人机工程学将越 来越多地研究智能机器或 者智能系统中的人机关系 问题，计算机科学与人机 工程学的联系正日趋紧密。
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1.2.2人机工程学的定义
1. 传统人机工程学的定义 人机工程学研究人—机—环境系统中人、机、环境
三大要素之间的关系，为解决系统中人的作业效能、安 全、生理和心理健康问题提供理论和方法。
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1.1.2 人机工程学简史
尚德斯（Mark S. Sanders）和麦克米克（Ernerst J.McCormick）在《工程和设计中的人因学》一书中， 将人机工程学简史分为四个阶段： • 早期人机工程学 • 人机工程学的诞生 • 人机工程学迅速发展期 • 1980年以后的人机工程学
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案例与研究：古希腊的人机工程学
人机工程学第1章人机工程学概论
人机工程学第1章人机工程学概论人机工程学是研究人与机器之间的交互关系和设计优化问题的学科。
它涉及到人的认知、感知和运动等行为，以及机器的设计、人机接口和系统的优化。
人机工程学的主要目标是改善机器和人之间的交互性能，提高系统的易用性、效率和安全性。
人机工程学的发展历史可以追溯到20世纪初。
在当时，工业化和技术革命的推动下，机器在人们的日常生活中越来越重要。
然而，由于机器的设计不符合人体工程学原理，造成了许多问题，如疲劳、劳损和事故等。
为了解决这些问题，人们开始关注如何将人体科学原理整合到机器的设计中，这就是人机工程学的起源。
人机工程学的研究范围很广泛，涵盖了多个学科领域，如心理学、生理学、工程学、计算机科学和设计学等。
研究的方法也很多样化，包括实验研究、建模分析和仿真模拟等。
通过这些方法，人机工程学研究人机交互的规律和问题，发展出一系列的设计原则和方法，以指导机器的设计和人机接口的优化。
1.用户需求分析：人机工程学首先要了解用户的需求和期望，通过调查、访谈和问卷调查等方法，分析用户的心理、生理和行为特征，确定系统的设计目标。
2.人类认知和感知：人机交互是通过人类的认知和感知过程实现的，研究人的注意力、记忆、问题求解和决策等认知过程，以及感知的感觉、知觉和运动等能力，有助于优化人机界面的设计。
3.人体工程学设计：人体工程学是将人体科学原理应用到机器的设计中，研究如何使机器与用户的身体特征和动作协调一致，减少用户的体力消耗和劳损，提高人机交互的效率和舒适性。
4.人机界面设计：人机界面是人与机器之间的交互媒介，研究如何设计界面以使用户能够直观地理解和操作机器，通过图形、声音、触觉和语音等多种方式，实现信息的传递和理解。
5.系统优化与评估：人机工程学也关注如何对机器和系统进行优化和评估，以提高其性能和可靠性。
通过模型分析、仿真测试和用户评估等方法，可以评估系统的易用性、效率、安全性和用户满意度等指标。
人机工程学在许多领域都有应用，如航空航天、交通运输、医疗保健、信息技术和消费产品等。
第1章 人机工程学概述
第一章人机工程学概论1.1 人机工程学人机工程学是研究“人－机－环境”系统中“人”与“机”、“环境”之间相互关系的学科。
这里“机”主要是指人造产品，包括用品、器械、界面乃至建筑等，“人”是这些产品的使用者和操作者，“环境”则包括影响人与产品发生作用的温度、湿度、照明和噪声等外部因素。
研究人机工程学的目的，是根据人的生理、行为、认知、心理乃至情感等各方面的特性，运用系统工程的观点和方法分析研究人与产品、人与环境之间的相互作用，合理地设计和安排对人们生产与生活中的信息显示、操纵控制、作业器具、作业空间、作业方式、作业环境，保障人的安全与健康，提高人的工作效率与质量，实现人的舒适与愉悦，使“人”、“机”、“环境”的配合达到最佳状态。
人机工程学是一门跨越和交叉多门学科的边缘学科。
理解人的特性，需要生物学、生理学、医学、认知学、心理学等作为基础；设计适应人的产品，需要工程、设计、艺术等领域的知识、方法和技术；规划人的行为，需要管理学、社会学等作为依据；安排适宜人的环境，则需要考虑环境科学、美学等方面的因素。
人机工程学在现代社会的日常生活到劳动生产中都有着非常广泛的应用范围。
小到一柄牙刷、一把剪刀，大到一辆汽车、一台机床；小到一副桌椅、一个办公室，大到一栋住宅、一条流水线，都需要运用人机工程学的原理和方法协调其中人与产品、环境之间的关系。
目前人机工程学已经在工业设计、机械设计、服装设计、环境设计、建筑设计、城市规划等众多学科中成为重要的支柱。
由于其学科内容的综合性、涉及范围的广泛性以及学科侧重点的不同，该学科的命名具有多样化的特点。
例如，在欧洲该学科多称为人类工程学或工效学（Ergonomics）；在美国称为人类工程学（Human Engineering）或人因工程学（Human Factors Engineering）；在前苏联称为工程心理学；在日本称为人间工学。
此外，还有一些国家称为人体工程学、人机工程学、人机控制学、机械设备利用学、宜人学等。
第1章 人机工程学概论
1.2.2 科学人机工程学（二次大战~50年代末）
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， 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。
人机工程学
第1章 人机工程学概论
1.1 人机工程学的命名与定义
人机工程学（Man-Machine Engineering)： 研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。
1.1.1 学科的命名 1. 人类工程学Human Engineering 2. 人因工程学Human Factors Engineering 3. 工效学 Ergonomics＝ergon（工作、劳动）
＋nomos（规律、规则）
1.1.2 学科的定义
研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心 理学等方面的各种因素；
研究人和机器及环境的相互作用； 研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统 一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问 题的学科。
1.2 人机工程学的起源与发展
1.2.1 经验人机工程学（20世纪初~二次大战） 特点：机械设计的的主要着眼点在于力学、电
、工程学各方面的知识。 研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究，从而
获得系统的最高综合效能。
3 人机工程学的研究内容与方法
1.3.1 学科的研究内容 研究内容具有多样性、应用性和灵活性，如图
1-1所示。主要包括以下几个方面： 人体特性的研究 机器特性的研究 环境特性的研究 人-机关系的研究 人-环境关系的研究 机-环境关系的研究 人-机-环境系统性能的研究
人机工程学概论
，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最
佳经济效益和社会效益编辑pp。t
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4、人机工程学的发展史 （阶段）
史发 展
早期历史（20世纪前期） 人机工程职业的诞生（1945—1960年 ）
快速发展时期（1960—1980年） 计算机、灾难和诉讼（1980—1990年）
1990年以后
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11
英国是世界上开展人类工程学研究最早的 国家，但学科的奠基性工作实际上是在美国完 成的。所以，人类工程学有“起源于欧洲，形 成于美国”之说。虽然本学科的起源可以追溯 到20世纪初期，但作为一门独立的学科只有50 多年历史。
学科在形成与发展的过程中，大致经历了 以下三个阶段：
1 经验人类工程学 2 科学人类工程学 3 现代人类工程学
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20世纪前期 （使人适应机器）
阶早
段期
历
Frank , Lillian Gilbreth
史 （人机学研究的先躯）：动作研究和车
—
间管理研究。熟练操作与疲劳；工作间
萌 的设计和残疾人使用设备的设计。
发 公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。
展 工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产
阶 品设计方面的重要性。
段
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1980—1990年 （人机工程学的重要性）
1979年Three Mile岛上的核电站事故；
阶 计 1984年12月4日Union Carbide杀虫剂工
段算 机
厂有毒物质泄漏，4000人死亡，20000
段 1960年国际人机工程协会成立。
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1960—1980年（仍然不为普通人所了解）
人机工程学概论
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１.１ 人机工程学的命名及定义
• 它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科 的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问 题研究的学科，用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控 制装置，并研究控制台上各个仪表的最适位置。
缘学科的基础知识，因而本书便采用人机工程学这一学科名称。但是 ，任何一个学科的名称和定义都不是一成不变的，特别是新兴边缘学 科，随着学科的不断发展、研究内容的不断扩大，其名称和定义也将 发生变化。
• １.１.２学科的定义
• 与命名一样，对本学科所下的定义也不统一，而且随着学科的发展， 其定义也在不断发生变化。
• 例如，本学科在美国称为“ＨｕｍａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”（ 人类工程学）或“ＨｕｍａｎＦａｃｔｏｒｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎ ｇ”（人的因素工程学）；西欧国家多称为“Ｅｒｇｏｎｏｍｉｃｓ ”（人类工效学）；而其他国家大多引用西欧的名称。
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１.１ 人机工程学的命名及定义
• “Ｅｒｇｏｎｏｍｉｃｓ”一词是由希腊词根“ｅｒｇｏｎ”（即工 作、劳动）和“ｎｏｍｏｉ”（即规律、规则）复合而成，其本义为 人的劳动规律。由于该词能够较全面地反映本学科的本质，又源自希 腊文，便于各国语言翻译上的统一，而且词义保持中立性，不显露它 对各组成学科的亲密和间疏，因此目前较多的国家采用“Ｅｒｇｏｎ ｏｍｉｃｓ”一词作为本学科命名。例如，苏联和日本都引用该词的 音译，苏联译为“Эргономика” ，称为人间工学。
• １.２.１经验人机工程学
第1章 人机工程学概论
1.2 人机工程学的发展简史
※ 第一次世界大战期间
各参战国都聘请心理学家解决战时兵种分 工、特种人员选拔和训练、军工生产中的作业 疲劳等问题。 美国哈佛大学心理学 Munsterberg教授的 代表作《心理学与经济生活》和《心理工艺学 原理》是人机工程学的最早著作。 这一时期的研究者多是一些心理学家, 当时 的学科名称是 “应用实验心理学”, 其特点是 选 择和训练人,使人适应机器。 战后，心理学的应用推广到非军事领域， 学科名称改成了“工程心理学”。
1.2 人机工程学的发展简史
※ 第二次世界大战期间 工程技术设计思想开始发生了一个根本 性的转变: 由 “使人适应机器”转变为“使 机器适应人”，生理学家、心理学家、医生 和工程技术专家共同研究解决武器和装备的 优化设计的实践，促进了人机工程学作为一 门 独 立 的新兴学科的形成和发展。
Байду номын сангаас.2 人机工程学的发展简史
1.1 人机工程学的研究内容
曹 琦等人给出的定义为：“人机工程学是研究并 优化人机系统的科学”。 国际人机工程学会 (International Ergonomics Association, 简称 IEA) 的定义为: “人机工程学是研究 人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面 的各种因素; 研究人和机器及环境的相互作用;以及在 工作中、家庭生活中和休假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” 。
1.1 人机工程学的研究内容
人 机 系 统 构 成 图
1.1 人机工程学的研究内容
人机界面 (man -machine interface)
人机系统中,“人”与“机”之间能够 相互施加影响、实现相互作用的区域。
(1) 第一类 控制系统人机界面 (2) 第二类 直接作用型人机界面 (3) 第三类 间接作用型人机界面
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人机工程学概论
人机工程学的起源与发展
1.2 人机工程学的起源与发展
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
人机工程学的起源与发展
历史早期案例
H:D=8 : 1
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
人机工程学的起源与发展
历史早期案例
石头打制工具
人机工程学
Ergonomics
第一章
——命名及定义
人
机
人—机—环境系统
人机工程学
环境
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
——命名及定义
人:是指操作者 或使用者。
机:泛指人可操作与可使 用的物，可以是机器，也 可以是用具或生活用品、 设施、计算机软件等各种 与人发生关系的一切事物。 环境:环境是人与机共处的环境，如作业场所 和作业空间，自然环境和社会环境等。
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
(三)
——命名及定义
学科的定义
· 著名的美国人机工程学专家伍德森
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和舒适。
人机工程学
相互作用（影响）如何考察？
（1）机的因素 （2）人的因素 （3）环境的因素 显示\控制界面等 生理、心理、解剖等 微观环境因素 震动、噪声、照明、
人 机 关 系 人 环 境 关 系
人 机 环 境 系 统
温度、湿度等
注意：人的因素是核心，但要兼顾其他限制因素。
人的作业效能：个体差异
人机工程学
Ergonomics
人机工程学
Ergonomics
工作生活中的人机工程学问题
好神拖
人机工程学
Ergonomics
工作生活中的人机工程学问题
烟灰缸
这个烟灰缸看似简单，设计中却体 现了人与物关系的良好实现。烟灰 槽与整个烟灰缸的比例不仅十分和 谐，而且通过错位，加长了烟的放 置面长度，从而使烟放得更稳。 如果没有对产品功用和使用方式的 充分研究，没有对人的因素的充分 尊重，就很难作出如此体贴的产品 设计。 此外圆形的烟灰槽底部形体也有利 于倒出烟灰、清洗烟灰缸，这也是 该产品设计中对使用方式加以精心 研究的一种体现。
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
——命名及定义
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
——命名及定义
人的作业效能的两个层次：舒适、极限
力所能及: 舒适
力不从心：极限
Capitations
Limitations
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
——命名及定义
人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、 环境和系统，使之满足人们的需要、能力和限度。
2、人机工程学的定义 人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
(二)
Introduction To Ergonomics
《中国企业管理百科全书》将人机工程学定义为： 研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设 计的机器与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、健康和舒适的目的。
16世纪
人机工程学概论
8世纪
人机工程学的起源与发展
历史早期案例
举坛时的力可作用于较低的 柄，而置于上端的手柄可用 于控制论液体的流出。
两边水平相对设置的手柄可供满载时搬 动容器使用，而第三个位于瓶颈旁的手 柄则供容器空载时单手提拿。也可在肩 抗时易于抓握，保持容器稳定。
Ergonomics
人机工程学
人机工程学
Ergonomics
第一章
目标：
人机工程学概论
——命名及定义
1.高效：在设计中应把人与机作为一个整体来考虑，合理 或最优的分配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人 的工作效率。例如：砖头实验 2.健康：指人在操作或使用产品过程中，产品对人的健康 不会造成不良的影响。例如：椅子实验
3.舒适：指人在使用产品过程中，人体能处于自然的状态， 操作或使用的姿势能够正常的肢体活动，不宜产生疲劳感。 （生理、心理） 4.安全：操作或使用产品过程中，对人身体不构成生理上 伤害。
人机工程学
Ergonomics
人机工程学 概论
工业设计专业一门重要的专业基础课程，也是本专业
的核心课程。 既具有相对的独立性，又具有较强的延续性
人机工程学
Ergonomics
工作生活中的人机工程学问题
违背“便捷”原则
人机工程学
Ergonomics
工作生活中的人机工程学问题
来自PAL的温暖
人机工程学
第一章
人机工程学概论
(五)
Introduction To Ergonomics
一般定义：人机工程学是以人的生理、心理 特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人 与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作 用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人— 机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理 论和方法的学科。
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
人机工程学的起源与发展
1.2 人机工程学的起源与发展
经验人 机工程 学 早期历史～20世纪前期
发展史
1945～1960年
科学人 机工程 学
1960年～现在
现代人 机工程 学
英国最早开展研究，美国完成奠基性工作。 人机工程学
Ergonomics
第一章
工作生活中的人机工程学问题
什么是人机工程学？
人机工程学
Ergonomics
人机工程学产生的根源
降温措施
芭蕉扇
手工
电扇
电动
空调
空气温度条件
绿色空调
健康、环保、 低碳
舒适性、健康性
人机工程学
Ergonomics
人机工程学产生的根源
学习工具
石刻、 甲骨
竹简、 动物皮
纸张
电子文档、 电纸书
易获得性
人机工程学
Ergonomics
人机工程学产生的根源
机械制造
手工
机械 器具
机器 设备
数控 机床
智能加 工系统
高效、安全
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
● 人机工程学的命名及定义 ● 人机工程学的起源与发展
● 人机工程学的研究内容与方法 ● 人机工程学体系及其应用领域
● 人机工程学与工业设计
人机工程学：按照人的特性设计和改善 人—机—环境系统的科学。
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
Introduction To Ergonomics
人机工程学研究的对象是产品设计中与人有关的 问题，将人的需求和能力置于设计技术体系的核心 位置。
目的为产品、系统和环境的设计提供与人相关的 科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目 标。 人机工程学是使技术人性化的科学。
人机工程学
Ergonomics
工作生活中的人机工程学问题
人 体 工 程 学 鼠 标
人机工程学
Ergonomics
工作生活中的人机工程学问题
微软的人体工学键 盘其原理就是将键 盘分成左右两部分， 以达到适应人手敲 击键盘时的角度， 从而避免使输入者 手腕作出不自然的 微软的人体工学键盘 扭曲。
2000年8月，国际人机工程学学会所下的定义
人机工程学
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
(一)
——命名及定义
国 际 人 机 工 程 学 会 （ International Ergonomics Association，IEA）：人机工程学是研究系统中的人与 其他组成部分之间相互关系的学科，是一门运用理论、 原则、数据和方法进行设计，以尽可能使人身心更加健 康愉悦且系统的整体效能最优的学问。（2000.8）
1、学科的命名
美 国 ： Human Engineering; Human Factors Engineering 人类工程学或人类因素工程学。 欧洲： Ergonomics 人类工程学或工效学。已被国际标准 化组织正式采纳，本义：劳动的规律。
人机工程学
Ergonomics
第一章 人机工程学概论
Introduction To Ergonomics
Ergonomics
第一章
人机工程学概论
(四)
——命名及定义
学科的定义
· 我国著名科学家钱学森这样阐述:
人机工程是一门非常重要的应用人体科学技术，它
专门研究人和机器的配合，考虑到人的功能能力，如 何设计机器，求得人在使用机器时整个人和机器的效 果达到最佳状态
——提出”人机一体化”的概念
人机工程学
Ergonomics
1.1 人机工程学的命名及定义 其他：工程心理学（前苏联）；人间工学（日本）；人 体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜 人学等。 我国： 人机工程学，人机工程、人机工程设计，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。
人机工程学
Ergonomics
Ergonomics
工作生活中的人机工程学问题
来自PAL的温暖
人机工程学
Ergonomics