第一章 安全人机工程学概述及其研究方法
安全人机工程概述精
例10 形形色色的剪刀(a)
被剪对象有大有小、有硬有软、有的要剪复杂的形 状且要求特别精细、有的要伸入孔洞或拐进尖角去施 剪，……，所以除了剪纸、剪布的普通剪刀外，还有理 发剪等专用剪刀，以及形形色色的外科手术剪。
例10 形形色色的剪刀(b)
要适应上述各种不同的使用条件，达到人机学使用 “安全、舒适、高效”的目标，剪刀前面刃片的形状和 尺寸、后面把手的形状和尺寸，有很多的解剖学、生理 学问题需要考究，就绝非简单的事情。图1-1展示了部 分不同类型的剪刀。
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 也不会直吹乘客，却能在车厢上部形成新鲜空气的“顺 流”，效果甚佳。
例4 脚踏钮(或脚踏杆)冲 水
公共卫生间里水箱拉绳边上贴着醒目的提示“便后 冲水”，但是不冲水的现象司空见惯。公众素质有待提 高固然是一方面，但另一方面，水箱拉绳把手不干净是 人人皆知、也人人腻味的，可见拉绳水箱本身就存在宜 人性的问题，应该从设计角度来寻求解决办法。现在大 城市的公厕里脚踏钮(或脚踏杆)冲水正在推广，效果显 然可见。
例2 主枕头附枕头(b)
其实只要采用一个稍许高一点的“主枕头”、再配 一个较薄的“附枕头”，岂不就能满足多数人的需要了 吗?并不难解决。问题出在哪里?缺乏“产品应与生理条 件相适应”的考究。
例3 车厢窗户(a)
车厢外表面为墨绿色的旧式旅客列车，其硬座车厢 窗户的高度，正与坐着乘客的胸、肩、头部齐平。打开 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.
主要研究其适用性和舒适性，即如何使其与人体的 形态功能、尺寸范围、手感和体感等相匹配。
第一章 人机工程学概述
计算机仿真方法
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第四节 人机工程学体系及应用
一、学科体系
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二、应用
范围
对象举例
例
子
机电设备
机床、计算机、农业机械
产品和工 具设计及 改进
交通工具 建筑设备 宇航系统 工作服装
飞机、汽车、自行车 城市规划、工业设施、工业与民用建 筑 火箭、人造卫星、宇宙飞船 劳保服、安全帽、劳保鞋
作业的设 计与改进
（1）飞机仪表设计的不合理，导致飞行员误操作； （2）操作装置设计的不合理，导致炮弹命中率低。
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究其原因有三：
（1）武器设计忽视了人的心理和生理特性，仪表的 位置安排不当造成误读，一些结构不适应人操纵引起失 控，导致事故或降低命中率。
（2）操作者缺乏足够的训练、动作不熟练。在紧急 和复杂情况下，容易惊慌失措、手忙脚乱，从而导致事 故。
西欧：人类工效学（Ergonnmics） 原因：侧重于研究人类劳动规律——提高工作效率 ——反映学科本质&中立&希腊文 ——前苏联、日本（人间工学）、中国（人机工程学，
Man—Machine Engineering）仿效
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二、人机工程学的定义
美国专家伍德：设备需考虑人的各方面因素——操作 上最小的代价求得最高效率
1.什么是人机工程学？叙述它的应用范围，并 举例说明。
2.按照人机工程学的观点，我们身边的机器、 工具、设备、环境以及我们的工作、学习有 哪些地方需要改进，试举例说明，并尝试分 析原因。
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标准工作地 布局怎样
是否可以改进 更换环境改善环境 维护环境
操作者本身能 更换地点或改进布 否改进工作地 局或扩大面积
方法 时间
方法是否 得当
《安全人机工程概述》PPT课件
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例如：
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在操作计算机的上机姿势中，在现行的上机条件下， 操作员常常是手臂向前悬空着来操作键盘和鼠标的。 手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳，使得操作员 不得不将背部靠在椅子靠背上作业(后靠姿势会加 大悬空的手臂的前伸程度，加快肩颈部的疲劳)， 而当操作员脱离靠背又手臂悬空时，体重就全部需 要由脊柱来承担，其结果或者是腰背的疲劳酸痛， 或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背，或者是 把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。那么，要解决 诸如此类的问题，设计师就必须充分考虑人机工程 学的因素。
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人（动力源和控制者）
信息储存
输入 感 觉 信息处理与决策
过程 执 行 控制
输出 设备
信息反馈 b）
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（3）自动化系统
这种系统中，机器完全代替了人的工作，生产过程的信息接受、信息 处理和执行等均由机器来完成，人只起启动、停止、编程、监控、修 理、调试的作用。
但是，这种系统的投资大，非大量生产采用它不经济。
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3.按人机结合方式分类
可分为人机串联，人机并联和人机串、并联混合三 种方式。如图所示:
人
机器
人 机器
人 机器 机器
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（1）人机串联
◦ 人与机任何一方停止活动或发生故障，都会使整个系统中 断工作。人和机的特性相互 增强、相互干扰。
人
机器
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（2）人机并联 人、机两者可以相互取代，具有较高的可靠
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2、发展 3、概念 国际人机工程学会 《中国企业管理百科全书》
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“人机工程学”的确切定义是，把人—机—环境系 统作为研究的基本对象，运用生理学、心理学和其 它有关学科知识，根据人和机器的条件和特点，合 理分配人和机器承担的操作职能，并使之相互适应， 从而为人创造出舒适和安全的工作环境，使工效达 到最优的一门综合性学科 Nhomakorabeah
《安全人机工程学》课件(第一章)
2010.3.
安全与环境工程系
第 22 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
图1 研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型
2010.3.
安全与环境工程系
第 23 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 控制面板模拟器
– 波士顿爱迪生 公司（Boston Edison Company）的” 神秘6号” （Mystic #6） – 电厂的控制板 MITRE开发
2010.3.
安全与环境工程系
第 17 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
三、人机工程学的定义 • 研究各种工作环境中人的因素，研究 人和机器及环境的相互作用，研究人的 工作、生活中怎样统一考虑工作效率、 人的健康、安全和舒适等问题的科学。 • 人机工程学是运用人的生理学、心理学 和其它有关学科知识，使机器和人相互 适应，创造舒适和安全的工作与环境条 件，从而提高工效的一门科学。
2010.3.
安全与环境工程系
第 19 页
2、人机工程学在工业设计中的作用
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 人机工程学为工业设计开拓了新设计思路， 并提供了独特的设计方法和理论依据。 • 人体工程学的研究，为工业设计全面考虑 “人的因素”提供了人体结构尺度，人体生 理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可 有效地运用到工业设计中去 • 为工业设计中“产品”的功能合理性提供科 学依据 • 为工业设计中考虑"环境因素"提供设计准则
2010.3.
安全与环境工程系
第 2 页
一、课程的定位
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之 一，是该专业的一门必修专业基础课。 该课程从解决“人”与“物”之间界面关系 的角度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素 作用机理和预防与消除方法的依据等，同时为工 程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数 据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计， 从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全， 培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全 分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学 生的学习具有不可替代的重要地位。
安全人机工程学
第一章概论人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境，从而提高工效的一门科学。
安全人机工程学是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
人机结合面就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）安全人机工程学得研究对象是人、机和人机结合面三个安全因素。
第二章人体的人机学参数耗氧量：人体用过循环、呼吸系统所能摄入的氧气量称为摄氧量。
人体在单位时间内所消耗的氧气量称为耗氧量。
人体在从事高度反正体力劳动时，循环、呼吸（氧运输）系统的功能经1~2min后达到人体极限摄氧能力，这时，人体单位时间内的摄氧量称为最大摄氧量。
最大耗氧量可以作为允许最大体力消耗的标志，其影响因素主要有年龄、性别、海波高度、体能训练、劳动强度、持续时间等。
人体测量数据的运用准则：1.最大最小准则2.可调性准则3.平均准则4.使用最新人体数据准则5.地域性准则6.功能修正与最小心理空间相结合准则7.标准化准则8.姿势与身材相关联准则9.合理选择百分位和适应度准则第三章人的生理和心理及人体生物力学特性感觉是人脑对直接作用于感觉器官（眼、耳、鼻、舌、身）的客观事物的个别属性的反映。
感觉有：视觉、听觉、嗅觉、触觉（包括触觉、温度觉、痛觉）、味觉、运动觉、平衡觉、空间知觉以及时间知觉等。
感觉适应性：对感觉器官持续刺激，假若刺激强度固定，则作用时间的长短将决定该刺激是否能引起反应，时间过短不能引起反应：时间过长，反应逐渐减小，以致消失。
人能够产生视觉是由三个要素决定的：视觉对象、可见光和视觉器官。
视觉运动的规律：1.眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳2.视线的变化习惯从左到右、从上到下和顺时针反响运动。
3.人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多4.当眼睛偏离视中心时，在偏移距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，左上限，而右下限最差。
第一章 安全人机工程学概述及其研究方法ppt课件
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1.1.2 系统的特性
相关性 性 系 目的性
统 层次性 特 整体性
适应性
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1.1.3 系统科学体系及系统科学的 研究方法
系统科学体系可划分为如下几个层次与内 涵： （1）系统学或一般系统论 （2）系统理论中的各专门学科 （3）系统方法论 （4）系统方法论的运用
开展对系统总体性能的评价与分析也是安全人机工程 学研究的重要方向之一。
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安全人机工程学的研究方法
以系统科学，安全科学，工程生理 学,优化理论，企业管理科学,以及 工程控制理论为基础理论，瞄准人 －机－环境系统，强调系统性，注 重工程应用性。
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安全人机工程学的研究方法
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安全科学的本质特征
（1）安全科学要体现本质安全 （2）安全科学要体现科学性、理论性 （3）安全科学既要体现它的交叉性，又
要体现研究对象的全面性
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安全科学研究的内容
①安全科学的基础理论（例如事故致因理论、 灾变理论、灾害物理学、灾害化学等）
②安全科学的应用理论（例如安全人机学，安 全心理学、安全法学、安全经济学等）
容
工程技术层次―安全工程
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安全人机工程学习题
安全人机工程学习题第一章 安全人机工程学概述及其研究方法1 安全科学是一门跨学科、跨行业的新兴科学，试从分支学科的角度分析一下安全科学的体系层次。
2 安全科学的基础理论可概括为哪几个方面，请谈一下你对这些理论的认识与理解。
3 系统科学是以系统及其机理为研究对象的一种元科学，试阐述系统科学的体系可划分成哪几个层次？并阐述各层次的内涵。
4 人-机-环境系统工程研究的核心问题是什么？它是从哪几个基础理论出发的？着重分析哪几个要素？历经哪几个步骤？去实现整个系统总体性能的哪些目标？5 何谓人机工程学？它所研究的对象是什么？其内涵是什么？6 何谓安全人机工程学？它在安全科学、系统科学、管理科学以及人-机-环境系统工程学科中处于什么位置？如何理解它所处的位置？7 在人-机-环境系统的整体高度上去研究人的特性与孤立地去研究人的特性有何区别？请举例说明。
8 安全人机工程学研究哪些方面的内容？为什么要进行这些方面的研究呢？为什么在进行某一方面研究时仍然强调把人、机、环境作为系统整体，从系统整体出发去进行相应方面的研究呢？9 研究安全人机工程学的基本方法是什么？为什么说安全人机工程学的研究必须要以系统科学、安全科学、工程生理学、工程心理学、优化理论、管理科学以及工程控制理论为基础理论，瞄准人-机-环境系统，强调系统性，注重工程应用性。
坚持以人为中心，在确保人身安全的前提下研究人、机、环境三大要素相互间如何才能达到最佳匹配，实现人-机-环境系统总体性能最优。
你如何理解这段话？能否举例说明这段话的深刻含义？ 10 为什么说理论分析与实验研究是安全人机工程学研究的两大基本手段？请举例说明。
第二章人的基本特征1 人的基本特性包括哪些方面？为什么研究人-机-环境工程问题时必须了解和掌握人的基本特性呢？2 什么是人体的静态测量？它与动态测量有何区别？3 某地区人体测量的平均值1650x m m -=，标准值57.1D S mm =，求该地区第95、90以及第80百分位的尺寸数据。
第一章 安全人机工程学概述及其研究方法
安全人机学与其他科学的关系 安全人机工程学和工效
与安全工程学的关系 与人体生理学以及环境科学的关系 与其他工程技术科学的关系
安全人机学与其他科学的关系 安全心理学是心理学的
与工效人机工程学的关系
与安全心理学的关系
应用学科之一，是安全 人机工程学的主要理论 基础之一。
与人体测量学、生物力学的关系
一、研究方法 安全人机工程学基础研究的方法与人机工程学的研究方法基本 相同，但是研究的角度和着眼点主要侧重于从适合人的安全特 性特征去研究人机界面。
坚持“以人为本”的基本指导思想，在确保人身安全的前提下， 研究人、机、环境三大要素之间的最佳匹配问题。
因此，理论分析与实验研究是安全人机工程学研究的两大基本 手段，缺一不可；调查法、实验法和模拟法是安全人机工程学 的研究方法。
安徽工业大学 Anhui University of Technology
第二篇 安全人机工程
第一章 安全人机工程学概述及其研究方法
五、安全人机工程学的研究内容
研 究 内 容
人的特性的研究 机的特性研究 环境特性的研究 人－机关系的研究 人－环关系的研究 人－机－环境系统总体性能的研究 事故预防以及事故致因的研究
与人体测量学、生物力学的关系
程技术设计的具体内容 和方法，安全人机工程 学不是研究这些具体内 容和方法，而是如何让 这些设计适合于人的使 用和避免危害。
安徽工业大学 Anhui University of Technology
第二篇 安全人机工程
目录
第一章 安全人机工程学概述及其研究方法 第二章 人因失误事故分析与预防 第三章 人的自然倾向与可靠性分析
第四章 机的特性与可靠性分析
安全人机工程学简介
03 智能化技术应用
● 05
第5章 人机系统安全与风险管 理
人机系统安全性 的重要性
人机系统安全性是指系统在设计和使用过程中 避免事故和损害的能力，确保系统运行稳定可 靠。在当今高度信息化和智能化的社会背景下， 人机系统安全性尤为重要，关乎人们的生命财 产安全和社会稳定发展。
人机系统风险管理的方法
图形用户界面
命令行界面
语音界面
人机界面设计的 原则
人机界面设计应该简洁明了、易于操作、符合 用户的习惯和心理，遵循一致性、反馈、可控 性等原则。
人机界面设计的案例分析
案例一 成功经验总结
案例三 改进建议提出
案例二 失败教训反思
人机界面设计的未来趋势
用户体验
01 更加注重用户感受
个性化定制
02 根据用户需求定制界面
安全人机工程学简介
汇报人： 时间：2024年X月
目录
第1章 安全人机工程学简介 第2章 人类认知特性与人机交互 第3章 人机系统设计 第4章 人机界面设计 第5章 人机系统安全与风险管理 第6章 总结与展望
● 01
第1章 安全人机工程学简介
什么是安全人机工程学？
设计和优化人机系统
最大限度地优化人类 体验
个性化设计
根据用户偏好和习惯，定制个性化 的界面和功能。 提供定制化的用户体验，增强用户 满意度。
人性化设计
注重人类心理和行为特征，设计符合 人类习惯的交互方式。 提供更加人性化的用户体验，增加产 品易用性。
社会福祉
通过安全人机工程学的应用，为社 会带来更多福祉。 提升生活品质和工作效率，促进社 会发展进步。
减少用户学习成本。
可操作性原理
安全人机工程学教材
安全人机工程学教材第一章：人机工程学概述1.1 人机工程学的定义和目标1.2 人机交互的重要性1.3 人机工程学的基本原理和方法第二章：人机界面设计2.1 人机界面的定义和功能2.2 人机界面设计的基本原则2.3 人机界面设计的常见方法和工具第三章：用户认知与信息处理3.1 用户认知过程与心理模型3.2 用户信息处理的特点和限制3.3 如何优化人机交互过程中的信息传递与理解第四章：任务分析与用户建模4.1 任务分析的基本概念和方法4.2 用户建模的目的和步骤4.3 如何运用任务分析与用户建模提高系统安全性第五章：人机交互设计原则5.1 可用性与可控性的平衡5.2 反馈与确认的重要性5.3 设计易于学习与记忆的界面第六章：界面评估与测试6.1 界面评估的目的和基本原则6.2 如何进行用户测试和可用性测试6.3 如何根据测试结果改进人机界面设计第七章：安全人机工程学7.1 安全人机工程学的概述和意义7.2 安全人机界面设计的要求7.3 安全人机工程学在系统安全性方面的应用第八章：用户认证与授权8.1 用户认证与授权的概念和目的8.2 常见的用户认证与授权技术8.3 如何设计安全可靠的用户认证与授权系统第九章：错误处理与紧急情况响应9.1 错误处理的重要性与原则9.2 如何设计有效的错误提示与解决方案9.3 环境监测与紧急情况响应的设计考虑第十章：人机界面的可持续发展10.1 人机界面的可持续发展的概念和挑战10.2 设计绿色人机界面的方法与原则10.3 可持续发展对人机工程学的影响和意义附录：人机工程学案例分析通过对实际案例的分析，探讨人机工程学在安全设计、用户体验和系统可靠性方面的应用。
参考资料提供相关的学术文献、经典著作和实践案例，供读者深入了解和学习人机工程学的相关知识和技术。
该教材将介绍人机工程学的基本概念、设计方法和应用技术，并特别关注安全人机工程学的理论和实践。
读者将通过学习本教材，了解如何将人机交互过程中的安全性纳入设计考虑，并掌握评估与测试人机界面安全性的方法。
第一章安全人机工程学概述及研究方法
机工程学的多种学科名称：
人类工效学，或简称工效学，英文Ergonomics这个学科名称在上应用 最广。 人的因素(学)，英文Human Factors 这是一直沿用的名称。
人类工程学，英文Human Engineering 类似的名称有人体工程学。
工程心理学，英文Engineering Psychology 这个名称下的学科研究更 专注于心理学方面。
第一章安全人机工程 学概述及研究方法
人-机-环境系统
“人”作为工作的主体（操 作人员或决策人员） “机”人所控制的一切对 象（汽车，机床，生产过 程等）机制(管理) “环境”人与机所处的特定 的工作条件（外部环境等）
人、机和环境之间的关系
1.
2.
3.
人、机、环境三个要 素。 一个相互作用，相互 依存的系统 。 “人的效能” +“人的 健康”
人机工程学迅速发展
人机工程学作为一个工程学科，其研究常常是围绕 具体的现实问题而展开
航空航天活动对人类生理适应性和工作能力的挑战，促
进了航空航天医学的发展，在北京航空航天大学飞行器 设计与应用力学系，也较早设立了人机环境专业的教学 和科研。 工业生产中职业病的广泛危害，在北京医科大学公共卫 生学院也开展了包括坐姿作业导致的肌肉骨骼劳损、粉 尘污染致癌等职业病学的研究，同时也就涉及到作业姿 势，作业环境评价等方面的人机工程学的研究。
我们身边的人机工程学
人机工程学的基本研究对象是人的工作 典型事例：
青少年的学习姿势和近视眼
我们身边的人机工程学
操作计算机的上机姿势
我们身边的人机工程学
大客车座椅\老板椅 靠背
第一章安全人机工程概述
中国
⑦ “人因工程学”、“人类工程学”
中国
⑧ “工效学”、 “人机工程学”
中国
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安全人机工程学
第一节 安全人机工程学的形成与发展
二、安全人机工程学的内涵
1、安全人机工程学：以系统论、控制论和信息 论为理论基础，从人的生理、心理、生物力学 等方面去研究在发挥机器、设备高效率的同时， 如何使其与人达到和谐匹配，确保人的安全和 健康的问题。
安全人机工程需要
从人体生理过程、引起 职业病原因和人体解剖 学原理等方面进行分析， 提高人机结合面的质量， 以达到保障人的安全和 保证人机系统的工作效 率。
2020/5/7
安全人机工程学
2、安全人机工程学与其他科学的关系
工效人机工程
工程技术科学
安全心理学
安全工程学分为：
安全管理工程学，
安全设备工程学， 安全工程学 安全人机工程学
—国际人机工程学学会（IEA）
➢ 起源于欧洲 ➢ 形成于美国 ➢ 发展于日本
作为一门独立学科的历史已有50余年
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安全人机工程学
第一节 安全人机工程学的形成与发展
➢ 《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。
第一节 安全人机工程学的形成与发展
16世纪
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8世纪
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安全人机工程学
第一节 安全人机工程学的形成与发展
40 2020/5/7
安全人机工程学
第一节 安全人机工程学的形成与发展
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1安全人机工程学研究的主要内容和方法是什么
1．安全人机工程学研究的主要内容和方法是什么？人体特性的研究、人机系统的总体设计、工作场所和信息传递装置的设计、环境控制与安全保护设计实测法（Measure method），实验法（Experiment method），分析法（Analysis），调查研究法（Survey)，计算机仿真法(Simulation)，感觉评价法(Sensory inspection)，图示模拟和模型试验法(model)2．简述坐姿作业空间设计的主要内容和采用的人体参数。
坐姿作业空间设计主要包括：工作台、工作座椅、人体活动余隙和作业范围等的尺寸和布局等.其设计用人体参量（坐姿10个数据）3．知觉的基本特性及其影响因素知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。
人脑中产生的具体事物的印象总是由各种感觉综合而成的，没有反映个别属性的知觉，也就不可能有反映事物整体的感觉。
知觉是在感觉的基础上产生的。
感觉到的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整，越正确。
知觉的整体性，知觉的选择性，知觉的理解性，知觉的恒常性4．信息编码的意义和方法是什么？分析操纵装置特征编码的方法和意义。
（形状、大小、颜色、标志）5．仪表显示装置设计时主要考虑哪些方面？在各部分的设计中，主要考虑哪些影响因素？模拟（指针表盘等的设计）数字（形状、格式、显示器）6．脚操纵装置设计的主要内容是什么？（形式、操纵方式、力量，尺寸、形状位置）7．人与“机”特性的比较主要从哪些方面考虑？速度，逻辑推理，计算，可靠性，连续性，灵活性，输入灵敏度，智力，操作处理能力，功率输出，综合能力，记忆8．安全防护装置设计的基本原则是什么？举例说明这些原则的应用a)以保护人身安全为出发点进行设计的原则。
b)安全防护装置必须安全可靠的原则。
c)安全防护装置与机械装备配套设计的原则。
d)简单、经济、方便的原则。
（举例：自己任意）9．安全人机工程学对安全工程设计的作用主要表现在哪些方面？（人体结构，匹配，结构及环境设计）10．“大尺寸、小尺寸”是如何界定的？它们分别适合于什么场合，并举例说明。
第1章_概论_安全人机工程学
具有人机系统安全设计的初步能力。
具备对一般企业中人机系统进行安全检查与评价的能力。
Safety Ergonomics
五、课程学时分配 Chapter 1 Introduction
整个教学过程由课堂授课、实验、作业、自 学和选听系列讲座五个环节组成。授课采用 多媒体教学形式。 课程教学总时数为32学时 课堂理论教学28学时 计划内实验4学时 课外选听世界大战～1960年
科学人 机工程 学
1960年～现在
现代人 机工程 学
Safety Ergonomics
Chapter 1 Introduction 经验人机工程学——萌芽阶段（人适应机器）
肌肉疲劳试验（1884年，德国莫索A.Mosso） 铁锹作业试验（1898年，美国泰勒F.W.Taylor）：5、10、17、30kg 砌砖作业试验（1911年，美国吉尔伯勒斯F.B.Gilbreth） ：
格雷夫斯为意大利阿勒西公司 设计了一系列具有后现代特色 的金属餐具，这是1985年设 计的水壶，实用、美观。 Safety Ergonomics
Chapter 1 Introduction
1.1 人机工程学的命名与定义
人机工程学、人体工程学、人因工程学、人类工程学 Human Factors Engineering Engineering Psychology Human Error Reduction Ergonomics Industrial/Occupational Ergonomics Work Physiology/Biomechanics Macro-ergonomics/Organizational Design/ Sociotechnical Systems Human-Machine Systems Human Computer Interactions User Friendly/ Usability
安全人机工程-概论
程 • 它作为人机工程学的一个应用学科的分支，
学
以安全为目标、以工效为条件，将与以安
全为前提、以工效为目标的工效人机工程
学并驾齐驱，并成为安全工程学的一个重
要分支学科。
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二、安全人机工程学的研究对象
安 • 人(Man)，是指活动的人体即安全主体
全 人
• 机(Machine)，是广义的，它包括劳动
• 经验期（二战以前）
安 • 创建期（二战﹘60年代）
全 • 成熟期（20世纪60年代以来）
人 • 又可分为三个阶段：
机 工 程
• 经验人机工程学（1884年起到二战） • 科学人机工程学（二次世界大战到60年代）
学 • 现代人机工程学（20世纪60年代以来）
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1.经验人机工程学：三大实验（/31
第 24 页
六、安全人机工程学的研究目的
1. 对人机系统建立合理的方案
2. 更好地在人机之间合理地分配功能，
安 全
使人和机有机结合
人 3. 有效地发挥人的作用，最大限度地为
机 工 程
人提供安全卫生和舒适，达到保障人 的健康、舒适、愉快地活动，同时带
学
来活动效率的提高
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安 全 人 机
工 程 学
图 5 美国亨利·德累夫斯（Henry Deryfuss）事务所的人机学实验
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第1页
第二节 安全人机工程学
安 一、安全人机工程学的定义
全 人 机
工
• 从安全的角度和着眼点，运用人机工程学 的原理和方法去解决人机结合面的安全问 题的一门新兴学科。
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研 究 内 容
人－机－环境系统工程研究范畴的示意图
人－机－环境系统工程研究的 基本核心问题
三 个 理 论
控制论 模型论 优化论 方案决策 研制生产 工程实用
三 个 要 素
人 机 环境 安全 环保 高效 经济
三 个 步 骤
四 个 目 标
1.2 人机工程学及安全 人机工程学
1.2.1 人机工程学
1.1.5 人－机－环境系统工程
人－机－环境系统工程是运用系统科学 思想和系统工程方法，正确处理人、机、 环境三大要素的关系，探讨人－机－环 境系统最优组合的一门科学。
人－机－环境系统工程
人的特性研究； 机的特性研究； 环境的特性研究； 人－机关系的研究； 人－环关系的研究； 机－环关系的研究； 人－机－环境系统总体性能的 研究。
安全人机工程学的研究方法
因此，理论分析与实验研究是安
全人机工程学研究的两大基本手 段，缺一不可。
这门学科目前在国内外尚无统一的定义 国际工效学会（International Ergonomics Association，简称IEA）对人机工程学下的 定义：这门学科主要是研究各种工作环境中人 的因素，研究人和机器以及环境的相互作用， 研究人在工作、生活中怎样才能够统一考虑工 作效率、人的健康、安全和舒适等问题。
系统科学体系可划分为如下几个层次与内 涵： （1）系统学或一般系统论 （2）系统理论中的各专门学科 （3）系统方法论 （4）系统方法论的运用
系统理论中的各专门学科
主 要 包 括
运筹学 控制论信息论 耗散结构论 协同学 超循环理论
任何一个有目的系统必然包含着控 制，而控制要依赖于信息的传输、 交换与反馈，因此系统、信息、控 制这三者相互渗透、相互交叉、相 互促进。
安全人机工程学
第2版
目录
第1章 安全人机工程学概述及其研究方法
第2章 人因失误事故模型
第3章 人机系统中人的基本特性与热感觉
第4章 人的作业能力与疲劳分析
第5章 人的自然倾向与人的可靠性概论
第6章 机的特性研究及其数学模型
目录
第7章 人机界面的安全设计
第8章 环境特性的研究以及作业空间的设计与改进
1.2.1 人机工程学
尽管该学科在定义上尚不统一，但
本学科在研究对象、研究方法、理 论体系等方面并不存在根本上的差 异，这恰是人机工程学能够作为一 门独立分支学科存在的源由。
1.2.2 安全人机工程学
在未介绍安全人机工程学之前，先简略地介绍一下安 全科学。
安全科学是一个既属于自然科学，又
人－机－环境系统总体性能的研究
如何实现人－机－环境系统的最优组合正是我 们研究的核心问题之一。人－机－环境系统工 程认为，“安全、环保、高效、经济”是任何 一个人－机－环境系统都应该满足的综合效能 准则。
开展对系统总体性能的评价与分析也是安全人机工程
学研究的重要方向之一。
安全人机工程学的研究方法
以系统科学，安全科学，工程生理
学,优化理论，企业管理科学,以及 工程控制理论为基础理论，瞄准人 －机－环境系统，强调系统性，注 重工程应用性。
安全人机工程学的研究方法
坚持“以人为本”的基本指导思想，在 确保人身安全的前提下，研究人、机、 环境三大要素相互之间如何才能达到最 佳匹配，探讨使人－机－环境系统总体 性能达到最优的工程方法与措施。
属于社会科学范畴的综合性学科。它是 人类社会在生产、生活与生存活动中为 保护人类身心安全与健康所创造的有关 物质财富与精神财富的总和。
安全科学是一门专门研究事物安全
的本质、规律，揭示事物安全相对 立的客观因素以及转化条件，预防 或消除事故发生的一门新兴科学。
安全科学的本质特征
（1）安全科学要体现本质安全
2.事故致因理论
3.人机学理论
安全人机工程学既是安全科学
的一个分支，又是系统科学的一 个分支，也是人－机－环境系统 工程学科的一个分支，它是一个 跨门类、多学科交叉的新兴分支 学科。
安全人机工程学
研 究 内 容
人的特性的研究 机的特性研究 环境特性的研究 人－机关系的研究 人－环关系的研究 人－机－环境系统总体性能的研究 事故预防以及事故致因的研究
人－机关系的研究
人－机关系通常可分为静态人－机关系与 动态人－机关系两大方面。 静态人－机关系主要研究人、机之间的 空间关系 动态人－机关系主要研究人、机之间的 功能关系与信息关系（其中包括人－机 界面的分析、设计与评价）
人－机－环境系统总体性能的研究
人－机－环境系统工程是从系统的总体 高度，将人、机、环境这三个要素看成 一个相互作用、相互依赖的复杂系统， 并用系统工程方法使系统处于最优的工 作状态。
1.1 人－机－环境系统及工程概论
1.1.1 系统 系统（systems）是具有特定功能 的、相互之间具有有机联系的许多 要素（或元素）（element）所构 成的一个整体。
1.1.2 系统的特性
系 统 特 性
相关性 目的性 层次性 整体性 适应性
1.1.3 系统科学体系及系统科学的 研究方法
系统方法论
1 从整体上确定系统的形式、层次与目标 2 在相互联系中分析系统的要素与结 构， 研 究系统的功能，摸清系统的信息传递过程 3 建立最优控制，以期实现系统的最优目标。
1.1.4 人－机－环境系统
人类社会发展的历史就是一部人、机（包括工 具、机器、计算机、系统及技术）、环境三大 要素相互关联、相互制约、相互促进的历史。 这样一个系统称为人－机－环境系统，这是在 钱学森先生亲自指导下首次提出的一个新概念。
安全科学学科体系的层次框架
安全工程学的知识体系
安全科学技术体系框架
安全科学技术体系
主 要 内 容
哲学层次―安全观 基础科学层次―安全学 技术科学层次―安全工程学
工程技术层次―安全工程
安 全 工 程 学
安全技术工程学 安全社会工程学 安全系统工程学 安全人体工程学
安全科学的基础理论
1.动力理论
（2）安全科学要体现科学性、理论性
（3）安全科学既要体现它的交叉性，又 要体现研究对象的全面性源自安全科学研究的内容
①安全科学的基础理论（例如事故致因理论、 灾变理论、灾害物理学、灾害化学等） ②安全科学的应用理论（例如安全人机学，安 全心理学、安全法学、安全经济学等） ③安全科学的专业技术（例如各类安全工程、 职业卫生工程以及安全管理工作等）
第9章 人机系统功能匹配以及安全防护装置设计
第10章 人-机-环境系统的分析与评价
第11章 安全人机工程学基本理论的应用
第12章 人为失误事故的典型案例与分析
第13章 绿色和智能化人-机-环境工程的分析与展望
第一章 安全人机工程学概述 及其研究方法
安全人机工程学既属于安全科学的一 个分支，又属于系统科学的一个分支， 也是人－机－环境系统工程的一个分 支，因此它具有多个学科的特点，属 于典型的一门交叉分支学科。