1人机工程学概论
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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
一、人机工程学与工业设计相关的应用领域
为减轻作业负担而对作业方式的研究和改善
为防止单调劳动而对作业进
行合理安排
为防止人的差错而设计的安
全保障系统
为提高系统中人机交互的高
效性而研究和改进人机界面 的设计
人的因素是人机工程学研究的重要内容，是人机系
统优化设计的核心。同样工业设计贯穿以人为中心 的理念、产品设计以使用者为中心加以展开。在产 品设计中应用人机工程学原理和方法，始终把人的 因素放在中心位置，也正是工业设计和产品设计的 题中之义。
• 2、人机工程学的多种学科名称
• 本学科常见的名称：
• 人类工效学，或简称工效学，英文Ergonomics,出现
•
• •
•
最早，应用最广 人的因素 Human Factors ,Human Factors Engineering 人类工程学 Human Engineering ,人体工程学 工程心理学 Engineering Psychology 人间工学 ，宜人性设计等
计准则 4人机工程学为产品设计中考虑人机系统整体功能 的优化提供指导原则 5、人机工程学为以人为中心的设计观提供有效的 工作程序
人的体力等生理条件，还涉及人的感知、认知、情 感、精神、心理、社会等更多、更深的方面。
二、人机工程学的基本概念和定义
• 1、人机工程学的基本概念和定义
• 国际人机工程学学会IEA（International Ergonomics
Association)对人机工程学所下得定义：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 理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互关 系；研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑 人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。
第一章人机工程学 概论
劳、方便舒适、安全可靠，提高人的工作效率。
1.3 人机工程学的研究内容和研究方法
研究内容
（5）工作环境及其改善
研究工作环境下人的生理、心理的反应，环境对工作生活的影
响，研究控制、改善和预防不良环境的措施。 （6）研究作业方法及其改善 研究人从事体力作业 、技能作业和脑力作业时的生理和心理反 应、工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负荷和能量
1.1 人机工程学的定义 人机工程学名称
（1）人类工效学，或简称工效学
（2）人的因素（学），人因工程（学）
பைடு நூலகம்
（3）人类工程学，人体工程学
（4）工程心理学 （5）人－机－环境系统工程学、宜人性设计（人机工程 设计）等
1.1 人机工程学的定义 生活中存在的人机问题
城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，可是坐不多久腰部就 难受酸疼了，不得不在腰后面垫上一个“腰靠”。为什么?
用量、服用方法都用小字印在包装袋上，包装袋闪闪
有光，文字和底色的对比又弱，中老年人想看清上面
的说明确实费劲。
1.1 人机工程学的定义 人机工程设计的内涵
举车床设计为例。车床里的传动系统、各种机构、材料及热处
理、润滑系统，电动机及电路系统、床身、底座和其他零部件 的刚、强度等等，都不是人机界面，因此不属于人机工程设计 的对象，而是工程技术设计的工作。而车床操作部件的尺寸、 位臵、操作方式、操作力、操作方向、照明系统和刻度盘等标 识系统等等，才是车床人机工程设计的内容。至于车床的造型 和色彩设计，一般地属于工业设计的范围，但造型和色彩显然
1.2 人机工程学的起源和发展
科学人机工程学——二战（发展阶段）
二战中入侵前苏联的德国军队的枪械问题，也是一个典 型的事例。俄罗斯冬季极冷，枪械必须戴上手套使用。但德 军的枪械扳机孔较小；在天寒地冻的俄罗斯广袤大地上，戴 了手套手指伸不进扳机孔，不戴手套手指立即冻僵，甚至能
1.3 人机工程学的研究内容和研究方法
研究内容
（5）工作环境及其改善
研究工作环境下人的生理、心理的反应，环境对工作生活的影
响，研究控制、改善和预防不良环境的措施。 （6）研究作业方法及其改善 研究人从事体力作业 、技能作业和脑力作业时的生理和心理反 应、工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负荷和能量
1.1 人机工程学的定义 人机工程学名称
（1）人类工效学，或简称工效学
（2）人的因素（学），人因工程（学）
பைடு நூலகம்
（3）人类工程学，人体工程学
（4）工程心理学 （5）人－机－环境系统工程学、宜人性设计（人机工程 设计）等
1.1 人机工程学的定义 生活中存在的人机问题
城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，可是坐不多久腰部就 难受酸疼了，不得不在腰后面垫上一个“腰靠”。为什么?
用量、服用方法都用小字印在包装袋上，包装袋闪闪
有光，文字和底色的对比又弱，中老年人想看清上面
的说明确实费劲。
1.1 人机工程学的定义 人机工程设计的内涵
举车床设计为例。车床里的传动系统、各种机构、材料及热处
理、润滑系统，电动机及电路系统、床身、底座和其他零部件 的刚、强度等等，都不是人机界面，因此不属于人机工程设计 的对象，而是工程技术设计的工作。而车床操作部件的尺寸、 位臵、操作方式、操作力、操作方向、照明系统和刻度盘等标 识系统等等，才是车床人机工程设计的内容。至于车床的造型 和色彩设计，一般地属于工业设计的范围，但造型和色彩显然
1.2 人机工程学的起源和发展
科学人机工程学——二战（发展阶段）
二战中入侵前苏联的德国军队的枪械问题，也是一个典 型的事例。俄罗斯冬季极冷，枪械必须戴上手套使用。但德 军的枪械扳机孔较小；在天寒地冻的俄罗斯广袤大地上，戴 了手套手指伸不进扳机孔，不戴手套手指立即冻僵，甚至能
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。
人机工程学概论
2.3 例3 车厢窗户(b)
人机工程学
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。
2.4 例4 脚踏钮(或脚踏杆)冲水
人机工程学
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。
人机工程学
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。
2.6 例6 双肩背书包和单肩背书包(b)
1.1 现代人机学与古代论述区别(a)
人机工程学
其间的区别，主要在以下两个方面：
第一，一种观念，没有升华为明确的、具有普遍性 的理论，就不具有对一般事物的指导意义。由于没有明 确的理论旗帜，她还是脆弱的，难免在外在条件(如人 类文明发展的某种趋势)的冲击下，陷于迷失和丢失。
人机工程学
1.1 现代人机学与古代论述区别(b)
人机工程学
1.4.1 定义中注意_目的(c)
所以实际课题中的人机工程设计，目标往往并非达 到最理想的“安全、舒适、高效”效果，而是在限定条 件下提高“安全、舒适、高效”的程度。
人机工程学
1.4.2 定义中注意_ “机”
人机工程学里面所说的“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，小到一把钳子、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，等等。
2.5 例5 声光控延时开关 (a)
人机工程学
人机工程学概论
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。
• １.２.３现代人机工程学
• 到了２０世纪６０年代，欧美各国进入了大规模的经济发展时期。在 这一时期，由于科学技术的进步，人机工程学获得了更多的发展机会 。例如，在宇航技术的研究中，提出了人在失重情况下如何操作，在 超重情况下人的感觉如何等新问题。
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１.２ 人机工程学的起源与发展
• １.２.２科学人机工程学
• 本学科发展的第二阶段是第二次世界大战期间。在这个阶段中，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。 但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”，因而由于操作失误而导致失败的教训屡见不鲜。
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１.２ 人机工程学的起源与发展
• 结合国内本学科发展的具体情况，我国１９７９年出版的《辞海》中 对人机工程学给出了如下的定义，即人机工程学是一门新兴的边缘学 科。
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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。
• 另外，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 ，不一一介绍。
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• 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。
• １.２.３现代人机工程学
• 到了２０世纪６０年代，欧美各国进入了大规模的经济发展时期。在 这一时期，由于科学技术的进步，人机工程学获得了更多的发展机会 。例如，在宇航技术的研究中，提出了人在失重情况下如何操作，在 超重情况下人的感觉如何等新问题。
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１.２ 人机工程学的起源与发展
• １.２.２科学人机工程学
• 本学科发展的第二阶段是第二次世界大战期间。在这个阶段中，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。 但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”，因而由于操作失误而导致失败的教训屡见不鲜。
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１.２ 人机工程学的起源与发展
• 结合国内本学科发展的具体情况，我国１９７９年出版的《辞海》中 对人机工程学给出了如下的定义，即人机工程学是一门新兴的边缘学 科。
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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。
• 另外，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 ，不一一介绍。
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人机工程学概论-文档资料
美国人因工程学会（Human Factors Society） /content/hfes
国际工效学协会（International Ergonomics Association）
2021年4月16日星期五
15
3. 人机工程学迅速发展期
• 军事领域的继续发展和太空竞赛的促进； • 从军事领域转向民用领域； • 面向特殊人群的产品设计； • 受到控制论、信息论和系统论的影响； • 出版了一批优秀的人机工程学著作。
2021年4月16日星期五
13
2. 人机工程学诞生
第二次世界大战影响
人的因素影响了机器性能的发挥，而继续调动人的能力又受 到了自身的心理、生理极限的限制，只要求“人适应机器”是不 够的。因此，提出了“使机器适应于人”的思想。
2021年4月16日星期五
14
2. 人机工程学诞生
英国人机工程学会（Ergonomics Research Society）
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。
2021年4月16日星期五
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。
2021年4月16日星期五
47
1.3.3 以人为中心的设计研究方法
1. 经典研究方法 （1）访谈法
访谈法是通过访问从访问对象那里获得信息的一种 方法，即研究者通过与研究对象的交谈来收集有关 对方心理特征与行为的数据资料的研究方法。 （2）问卷法
第1章 人机工程学概论
（3）与人机学建立之初强调“机器必须适合人的因素”不 同，IEA定义阐明的观念是，人机系统的优化，人与机器 应该相互适应，人机之间应该合理分工。人机学的理论至 此趋于成熟。
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。
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：
高等教育：人机工程学概论
人机工程学概论1人机工程学的形成与发展人机工程学是近60年发展起来的一门以心理学、生理学、解剖学、人体测量学等学科为基础的边缘学科。
这门学科以人的因素为基本点研究人和机之间的工作关系，故美国称之为Human Factors,即人的因素。
西欧通用的名称是Ergonomics0人机工程学作为一门新兴的边缘科学，起源于欧洲、形成于美国。
英国是欧洲研究人机工程学最早的国家，于1950 年成立了英国人机工程研究学会，并出版发行了著名会刊《Ergonomics》。
美国是人机工程学研究最发达的国家，于1957年成立了美国人机工程学协会，是目前出版人机工程学书刊最多的国家。
国际人机工程学协会于I960年正式成立。
在我国，人机工程学学科具有起步晚、发展快的特点。
和国际上一样，由于参与人机工程学工作的人员学科背景不同，对人机工程学学科也冠以不同的名称——在理论学界多称之为人类工效学，在工程技术界和产业部门主要称之为人机工程学。
20世纪80年代，随着我国现代工业和高科技事业的发展，技术设计与人的身心特点匹配程度同人——技术系统的安全、效率和社会效益之间的重要关系日益受到重视。
1980年5月，我国成立了全国人类工效学标准化技术委员会，主要规划和制定我国民用方面的人机工程学标准。
1984年，国防科工委成立了军用人一机一环境系统工程标准化技术委员会，规划和制定军用人机工程学标准。
1987年7月，全国人类工效学学会宣告成立，并出版了会刊《人类工效学》, 使我国人机工程学进入一个新的发展时期。
综合各国学者对人机工程学的定义，可以归纳为，人机工程学是研究如何使人一机一环境系统的设计符合人的生理和心理特点，以实现人、机、环境之间的最佳匹配，使处于不同条件下的人能高效、安全、健康和舒适地进行工作和生活的一门科学。
人机工程学的研究对象是人一机一环境三大要素互相联系组成的系统（综合体），而人与机器的关系是其中的中心环节。
人机工程学的主要任务就是对这一综合体建立一个合理、优化的匹配方案，以便有效的发挥人的作用，为操作者提供安全、舒适的环境，从而达到提到工作效率的目的。
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
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 人机工程学概论
学、热力学等工程技术的原理设计上；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。
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
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
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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1、我们身边的人机工程学
商品外包装、海报上字体的大小颜色如何选择才易于辨认？
为什么有些高客的靠背令人尴尬，如何设计合理？ 会场展所的引导系统怎样才能设计的更容易理解？ 家庭住房与办公楼、教室的室内高度不同有什么依据？ 煤气灶的开关，室内灯和风扇的开关如何与被控制对象对应才合理？
1、我们身边的人机工程学
二战期间-50年代末：机器适应于人
科 学 人 机 工 程
—
4、人机工程学的发展
成 熟 期
20世纪60年代后：人-机-环境系统协调
1）多功能仪表盘简化人机界面； 2）超宽视野门架； 3）提高驾驶员视野宽阔度； 4）转向柱角度可调功能； 5）超宽敞的驾驶室空间； 6）超宽敞的腿部空间； 7）超大乘降入口及低踏板； 8）脚踏式停车制动系统。
4、人机工程学的发展
萌 芽 阶 段
从19世纪末到20世纪30年代：人适应于机器
吉尔布雷斯夫妇(F.B.Gilbreth and L.M.Gilbreth)通过快速拍摄 影片， 详细记录工人的操作动作后， 对其进行分析研究， 将工 人的砌砖动作进行简化， 使砌砖速度由原来的120块/h提高到350 块/h。
古代壶罐的设计、双耳瓶— 便于使用
4、人机工程学的发展
萌 从19世纪末到20世纪30年代：人适应于机器 芽 阶 19世纪末， 人们开始采用科学的方法研究人的 段 能力与其所使用的工具之间的关系， 从而进入 了有意识地研究人机关系的新阶段。 经 验 人 现代管理学的先驱——泰勒(F.W.Taylor)。 机 搬运铁块的实验按-科学的方法工作会节省体力 工 铁砂和煤炭的挖掘实验 -人尽其才，物尽其用 程 学 —
2、人机工程学课程安排
教材：
《人机工程学》，丁玉兰主编，北京理工大学出版社，2000年 参考书： 《工业设计中人机工程》，阮宝湘 卲祥华编著，机械工业出版社，2005年 《产品设计中的人机工程学》，王继成编著，化学工业出版社，2003年
3、人机工程学的命名与定义
3、人机工程学的命名与定义
1、学科命名的由来
4、人机工程学的发展
4、人机工程学的发展
发 展 史
经验人机工程学（19世纪末20世纪 初） 科学人机工程学（二战期间-50年代末） 现代人机工程学（ 20世纪60年代—）
4、人机工程学的发展
尽管人机工程学20世纪初才出现，但人机工 程学原理实际上在古代就已经有了。 帕提农神庙的柱子—对视觉 与感知因素的良好运用 古代神庙建设大理石雕刻及 运输—减小劳动负荷
3、人机工程学的命名与定义
2、人机工程学的定义（一）
国 际 人 机 工 程 学 会 （ International Ergonomics Association）：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因素；研究人和机器及环境的相互作 用；研究在工作中、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。 定义中分别阐述了人机学的研究对象、研究内容，研究目 的。
3、人机工程学的命名与定义
2、人机工程学的定义（二）
《辞海》将人机工程学定义为：人机工程学是一门新兴的边 缘学科。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 各个仪表的最合适位置。
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。
1、方便、适应手提。 2、往里装水，盖子可以用手 打开。
3、水烧开后壶会热，要有隔 热手柄。
4、要把水烧开的信息告诉使 用壶的人。 5、把烧开的水倒出来。
2、人机工程学课程安排
2、人机工程学课程安排
欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。
美 国 ： Human Engineering ; Human Factors Engineering ； Human Factors. 人 类 工 程 学 人 类 因 素 学 或 人 类 因 素 工 程学。
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；人因工程学等。
经 验 人 机 工 程 学
—
现代心理学家闵斯托博格(H.Munsterberg)1912年前后出版了 《心理学与工作效率》等书， 将当时心理技术学的研究成果与泰 勒的科学管理学从理论上有机地结合起来， 运用心理学的原理和
方法， 通过选拨与培训， 使工人适应于机器。
4、人机工程学的发展
成 长 时 期
教授内容：
第一章 人机工程学概论 第二章 人体测量与数据应用 第三章 人体感知与运动特征 第四章 人的心理与行为特征
第五章 人机的信息界面设计（显示装置、操纵装置、计算机界面） 第六章 工作台椅与工具设计 第八章 作业岗位与空间设计 典型产品设计分析 考核方式： 以考查应用能力为主，结合笔试、大作业评定成 绩 《xxxx问题的人机学评价与设计创意》
现 代 人 机 工 程
—
无锡开普 KDF30四轮内燃平衡重式叉车
4、人机工程学的发展
我国人机发展进程
中国最早开展工作效率研究的是心理学家。20世纪30年代， 清华大学开设了工业心理学课程。 1935年我国心理学家陈立出版了《工业心理学概观》， 这 是我国最早系统介绍工业心理学的专著。 该阶段人机关系研 究的特点是， 以机器为中心进行设计， 通过选拨和训练， 使人适应于机器。 在此期间的研究成果为人机工程学学科的 形成打下了良好的基础。 新中国成立后，中国科学院心理研究所和杭州大学的心理 学家开展了操作合理化、技术革新、事故分析、职工培训等劳 动心理学研究。
人 机 工 程 学
E r g o n o m i c s
——第一章人机工程学概论
1、我们身边的人机工程学
1、我们身边的人机工程学
1、我们身边的人机工程学
沙发是软的舒服还是硬的舒服，软硬如何才适度？
公交车窗户多高才适宜（即不阻挡视野又易于空气流通）？ 阶梯教室的台阶怎样设计才合理？ “双肩”包和“单肩”包哪个设计更合理？ 我们经常用的显示器多高才合理，键盘放置在那里比较合 适（电脑桌设计问题）？ 把手怎样设计最省力？ 为什么公共场所里能容纳3人的长椅通常陌生人只坐两位？