劳动生理与人类工效学
人类工效学
疲劳发生的原因和机理
• 过大的体力或脑力负荷（休息时间的分配方式） • 环境因素（比如工作地设计不合理） • 人的生理节奏（工作的安排与人的生理节奏相 矛盾容易产生疲劳） • 个人的生理，心理特性（例如身体素质，心情 等） • 疾病 • 营养
减少疲劳的方法
• 改变工作条件，提高机械化自动化生产水 平，改进设备和工具，在条件允许的条件 下，运用先进的技术取代人 • 改变工作方法，包括工作姿势，工作速度， 搬运方法和操作的合理化等 • 改善工作环境，如照明，噪音，颜色，振 动，温度，湿度，风速等 • 增加营养，增加休息时间等。
工效学
工效学
• 工效学是研究人，机器，环境三者之间的 关系，以便使人工作，学习，生活的更有 效，更安全，更舒适的一门介于心理学， 生理学，人体测量学，工程技术和管理的 边缘学科。 • 在我国，这门学科尚处于初始阶段，所用 名称也不一致，除用工效学，也用人类工 效学，人机工程等。
工效学内容
• 人类工效学的研究对象是人—机器—环境系统，它不仅只是研究人体本身， 也不是只研究机器和环境本身。它研究的是人、机器和环境之间的关系，主 要研究人和机器之间的相互作用和协调统一。具体研究内容有[1]： 人机界面的物理方面。例如汽车、工业设备的显示和控制器的尺寸、形状、 颜色和结构等。 人机界面发热认识方面。例如对于信息和指令的理解；人和计算机交换信息 的方式等。 工作场所设计和布置。例如办公室、工厂、厨房等的设计和布置；不同仪器 和设备的安排等。 物理环境。如气候。噪声与振动、照明、污染对人的工作的影响等。 心理环境。如工作班组的组织结构，人与人之间的关系、人与社会之间的关 系等。 工作安排，人员选择和培训。如轮班制对工作的影响；培训计划，人员选择 等。
工作地设计
人类工效学
人类工效学人类工效学是一门多科学称之为社会科学、工程学、心理学和生理学等学科综合研究的学科，它将运用行为与生理科学领域来研究人们在自然和社会环境中工作的管理和行为，以提高其生产力和生活质量。
它是一种定量、实证的研究方法，其目标是发展和实施有效的生产技术和提高人类思维能力以实现最高效率性的工作。
人类工效学的发展可以追溯到19世纪50年代，当时，许多学术界人士认识到工厂生产制造活动中存在巨大的体力上的益处。
他们知道，对劳动力进行精心组织和管理可以增加工作人员的工作效率。
他们也认识到了这些体力上的益处可以通过采用合理的机械设备来实现。
此外，他们还发现，合理的机械设备可以改善劳动力的心理和身体素质。
随着研究的深入，这些体会变成了十九世纪末，以及二十世纪初人们对于人类工效学的学术研究的基础。
自从该学科的发展以来，工效学家一直在不断拓展视野，使其应用范围从最初的单纯的物理效率拓展到更全面的人本质效率。
随着工效学专业知识和技能的积累，人类工效学家不断研究高级人本质效率理论，思考如何提高工作质量、增强劳动力管理和集中注意力，减少工作时间和安全风险，以及改善员工关系等问题。
另一方面，人类工效学的研究也出现在越来越多的科学领域，包括办公环境、内部沟通、卫生保健、管理学、社会心理学、营销学等。
随着研究的发展，人类工效学的研究也可以用于实地考察、实验设计、人机交互等专业研究领域。
在未来，人类工效学将不断发展。
工效学家将利用最新科学技术，如电子和科学工程，进行研究，以了解工作质量如何影响社会环境，以及如何有效地管理劳动力以及有效地为工作人员提供服务。
此外，工效学家还将研究移动计算机、网络技术和其他新技术，以及它们如何能够改善工作效率并创造新的可能性。
总之，人类工效学是一门发展前景广阔的学科，其研究将改变和改善人们的工作环境和生活方式，从而提高工作效率和社会效率。
工效学家一直在研究前景性研究，以及更多关于提高工作效率和生活质量的方法，并将不断探索新的发展机会，以满足未来社会的要求。
职业生理
（二）体力劳动时的调节与适应
在劳动过程中，机体通过神经-体液的调 节来实现能量供应和各器官之间的协调， 以适应生产劳动的需要，维持身体健康 和作业能力。
1、神经系统：
（1）非条件反射： 内外感受器→中枢→效应器官 劳动时： 血乳酸↑→血管→中枢（呼吸、循环中枢），吸入 O2↑，合成ATP↑，分解乳酸，排除致疲劳物质。 体温↑→中枢→循环加强、皮肤血管扩张→散热。 （2）条件反射： 长期反复某一作业，可形成“动力定型” （dynamic stereotype），可使动作协调，减少不 必要的动作，使能量消耗减少，提高工作能力和 效率。 如现代化的流水作业，可使工人在较短的时间内 建立“动力定型”。源自不同强度作业时的心率及恢复时间
做功强度 （kg•m/min） 心率（次/分） 恢复正常水平 时间（分）
300 600 1200
96 116 140
2.5 35.0 ＞60.0
1500
168
－
（3）血压升高
收缩压升高明显。作业开始时收缩压即 上 升 ， 劳 动 强 度 大 的 作 业 能 上 升 6080mmHg。 舒张压在轻作业时几乎不变，重作业时 上升，但不如收缩压明显。脉压差增大。
不同强度作业时血压及增加率
血压（mmHg） 做功强度 （kg•m/min） 收缩 舒张 300 120 72 600 134 76 1200 150 83 1500 160 93 血压上升率（%） 收缩 舒张 15.4 2.9 24.2 2.7 41.3 15.0 48.2 24.3
•作业后血压迅速下降，恢复期的长短与劳动强度 和环境条件有关。一般在5分钟内恢复正常。但大 强度作业后，收缩压可降至低于作业前水平，3060分钟才能恢复正常。
劳动卫生学
非重复性、抽象的思维活动、具有明显的创造性
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脑代谢的特点：
氧代谢高，能消耗量不高
1、需氧量高：安静时约为等量肌肉需氧量的10-20倍。 占成年人体总耗氧量的10%。 2、需血流量多：所需血流量达心输出量的14-15% 3 、葡萄糖有氧氧化是脑细胞活动的最重要能源：平 时90%的能量都靠糖原分解来提供。
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氧债阶段： 在劳动开始 2-3 分钟内，呼吸和循环系统 的活动尚不能满足氧需，肌肉是在氧供给不足 的条件下工作的。此时就产生了氧债。
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稳定状态（steady state）:
工作2-3分钟后呼吸和循环系统的活动逐渐加强，
不需氧、非常迅速，为肌肉收缩能量的直接来源
CP贮藏量甚微，只能供肌肉活动几秒钟之用 只能满足短暂的剧烈活动之用
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2、需氧系列：
维持肌肉继续活动的能量主要来自于糖类、脂肪和 蛋白质。它们不断分解，通过氧化磷酸化过程提供能量， 供给ATP的再合成，这一过程需要有氧气供应。 特点：需氧，速度较慢 生成的能量较多，不产生致疲劳性副产物 能量的产生几乎不受限制 经济、持久，适应长期及中等劳动
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三、劳动负荷与作业能力 work load and work capacity
1.劳动类型
能量性劳动
信息性劳动
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人类工效学原理与应用
人类工效学原理与应用人类工效学是一门研究如何使人类在各种工作和生活环境下高效、舒适和安全的学科。
它研究的对象包括人机系统、工作环境，以及人的心理和生理反应。
人类工效学的目标是通过人类的能力和限制来设计和改进工具、设备和环境，从而提高人们的生产力、健康和安全。
人类工效学的核心原理有如下几点：第一、人机系统的匹配。
人类工效学要求人机系统的设计必须结合人类的生理、心理和行为特点，从而达到人机匹配的效果。
第二、任务的优化。
人类工效学希望对于人机系统的各种任务都能够进行优化，降低人类工作的负担，改善人类的劳动环境。
第三、误操作的防止。
人类工效学希望通过技术的手段来预防各种误操作，并尽可能地减少损失。
第四、评价标准的统一。
人类工效学希望在设计时采用一些统一的评价标准，以便在不同的任务和环境下能够以同样的标准进行评价，并做出相应的优化。
人类工效学的应用非常广泛，涉及到很多领域。
以下是几个重要的方面：1. 应用于交通运输。
物流和运输业是人类工效学的重要应用领域。
在这个领域，人类工效学通过优化驾驶人员及其工作环境来提高交通安全性。
2. 应用于医疗。
在医疗领域，人类工效学可以帮助提高医疗保健专业人员的工作效率和安全性，从而改善医疗服务的质量。
3. 应用于智能家居建设。
智能家居建设是人类工效学的一个热点领域。
通过将人类工效学原理应用于智能家居的设计中，可以让智能家居的使用更加方便、安全和高效。
4. 应用于教育和培训。
在教育和培训领域，人类工效学可以帮助教师和培训人员设计更加有效的教学方法和培训手段，提高学生和员工的学习效率和安全性。
总之，人类工效学在越来越多的领域得到了广泛应用。
通过应用人类工效学原理来改善生产环境，提高生产效率和员工安全，不仅能使我们生活更加舒适，也有助于保护自然环境，促进可持续发展。
我们需要继续扩大人类工效学的研究和应用，从而为我们的未来创造更加人性化、高效和安全的生产环境。
职业生理与工效学
√职业生理学(work physiology)
研究一定劳动条件下人的器官和系统功能的变化与适应， 及其对预防疲劳和提高作业能力的影响。
职业心理学(work psychology)
研究职业群体中的个人与个人、个人与群体之间的心理互 动关系。
√工效学(ergonomics)
以人为中心，研究人、机器设备和环境之间的相互关系， 以实现人在生产劳动及其他活动中的健康、安全、舒适，同 时提高工作效率。
A 代谢
脑的氧代谢较其他器官高，安静时约为等量肌
肉需氧量的15～20倍，占成年人体总耗氧量的10%。
即使是最紧张的脑力劳动，全身能消耗量的增 高也不超过基础代谢的10%。
葡萄糖是脑细胞活动的最主要能源，但脑细胞 中贮存的糖原甚微，主要靠血液送来的葡萄糖来提 供能量。因此脑组织对缺氧缺血非常敏感。
B 脑力劳动时机体的调节和适应
10” 30” 60” 2’ 4’ 10’ 30’ 厌氧系列 % 90 80 70 50 35 15 5 需氧系列 % 10 20 30 50 65 85 95
表 肌肉能量供应系统的一般特性
ATP--CP系列 乳酸系列 需氧系列
氧
——
——
需氧
供能速度 非常迅速
迅速
较慢
能源
ATP-CP
糖原 糖原脂肪蛋白质
学得的技能。
体力疲劳及其预防
一、疲劳的定义
疲劳是体力和功能性效率暂时的减弱。
Christensen （ 1960 ） 的 定 义 是 ： 疲 劳 是 由 于 劳动和劳动环境引起的体内平衡又称自稳态 （homeostasis）的紊乱状态，可引起主观和客观症 状。
疲劳是人不能在给定的劳动强度下继续进行劳 动。
人体工程学
人体工程学人体工程学(Human Engineering)，也称人机工程学、人类工程学、人体工学、人间工学或人类工效学(Ergonomics)。
工效学Ergonomics原出希腊文“Ergo”，即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”，也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。
人体工程学是由6门分支学科组成，即：人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境生理学、工程心理学、时间与工作研究学。
按照国际人类工效学学会（IEA）所下的定义，人体工程学是一门“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；研究人在工作中、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”。
日本千叶大学小原教授认为：人体工程学是探知人体的工作能力及其极限，从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学的各种特征。
”起源人体工程学起源于欧美，原先是在工业社会中，开始大量生产和使用机械设施的情况下，探求人与机械之间的协调关系，作为独立学科有40多年的历史。
第二次世界大战中的军事科学技术，开始运用人体工程学的原理和方法，在坦克、飞机的内舱设计中，如何使人在舱内有效地操作和战斗，并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳，即处理好：人-机-环境的协调关系。
及至第二次世界大战后，各国把人体工程学的实践和研究成果，迅速有效地运用到空间技术、工业生产、建筑及室内设计中去，1960年创建了国际人体工程学协会。
及至当今，社会发展向后工业社会、信息社会过渡，重视“以人为本”，为人服务，人体工程学强调从人自身出发，在以人为主体的前提下研究人们的一切生活、生产活动中综合分析的新思路。
其实人-物-环境是密切地联系在一起的一个系统，今后“可望运用人体工程学主动地、高效率地支配生活环境”。
2003年来，人体工程学联系到室内设计，其含义为：以人为主体，运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法，研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系，以适合人的身心活动要求，取得最佳的使用效能，其目标应是安全、健康、高效能和舒适。
人类工效学主要特点
人类工效学主要特点一、概述人类工效学是一门研究人与工作环境之间相互作用的学科，旨在提高工作效率、减轻劳动强度、增加工作满意度，并提供对设计和评估人机系统的指导。
这门学科涉及到许多领域，包括心理学、工程学、人体生理学等。
二、人类工效学的重要意义人类工效学的发展与工业化进程紧密相关，它对于提高工作环境和工作流程的效率和安全性至关重要。
人类工效学的主要目标是满足工人的需求，减轻工人的工作负荷，从而提高工人的工作效率和工作质量。
通过科学的研究方法和实证研究，人类工效学能够为企业和组织提供合理的工作设计和人机接口，从而提高工作环境的可用性和效率。
三、人类工效学的主要特点1. 多学科交叉性人类工效学是一门综合性学科，涉及多个学科的交叉融合。
它需要借助心理学、生理学、计算机科学、工程学等学科的知识，以综合的方法研究人与工作环境之间的相互作用。
2. 以人为本的设计原则人类工效学的设计原则是以人为中心，关注人的特点和需求，从而提高工作效率和工作质量。
人类工效学的设计原则主要包括合适的工作负荷、良好的人机界面设计、充分的人员培训等。
3. 强调人机适应性人类工效学强调人机适应性，即人与工作环境的适应能力。
这需要研究人的认知特点、生理特点、行为特点等，从而设计出符合人类特点的工作环境。
通过提高人机适应性，可以提高工作效率和工作质量。
4. 重视人的能力和限制人类工效学关注人的能力和限制，旨在根据人的能力和限制来设计合理的工作环境和工作任务。
人的能力和限制由个体差异、年龄、性别等多种因素决定，人类工效学通过科学的研究，为不同人群提供适合的工作环境和工作条件。
四、人类工效学的应用领域人类工效学的研究和应用广泛应用于各个领域，尤其在以下几个方面有突出的应用价值：1. 生产制造业在生产制造业中，人类工效学可以通过改善工作环境、减轻劳动强度、优化工作流程等方式，提高生产效率和产品质量。
2. 交通运输领域人类工效学可以帮助设计和改进交通工具和交通管理系统，提供更加安全和高效的交通方式。
劳动生理心理新
脑力劳动过程的生理变化与适应
能量代谢
<10%基础代谢能量。 成人脑重仅为体重的2%，但需氧量为总 好氧量的10%-20%，安静时约为等重肌 肉需氧量的15-20倍。
主要由葡萄糖通过氧化磷酸化供给能量，
对缺氧敏感。
与体力劳动相比较而言，脑力劳动的一个显
著特点在于处理信息（information），有 时要交付出新的信息。
i 1
N
2 i
61
65
69
73
77
81
85
89
93
97
101
second
MVC%与时间的曲线:
M VC %
9.5% 9.0% 8.5% 8.0% 7.5% 7.0% 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53
MVC%＝RMS/MVC³100％
57
61
65
69
73
77
注：四个通道自上而下分别为肱桡肌、肱二头肌、三角肌和斜方肌的肌电信号
人类工效学实验室，同济
A/D转换
0.077842 0.074263 0.070156 0.081416 0.077645 0.079306 0.056493 0.064372 0.054908 0.056921 0.061238 0.069543 0.133249 0.154309 0.155773 0.165408 0.14262 0.132765 0.245492 0.21673 0.183745 0.186553 0.186327 0.211841
CP+ADP
Cr+ATP
在非常有利情况下，肌肉的作用率为30-35%， 即ATP的化学能约1/3可转变为机械做功，其余 的作为热而损失。
公卫执业医师考试之劳动卫生与职业病学第三章人类工效学原理与应用
公卫执业医师考试之劳动卫生与职业病学第三章人类工效学原理与应用第三单元人类工效学原理与应用第一节基本概念（一）人类工效学1.定义：工效学以人为中心，研究人、机器设备和环境之间的相互关系，旨在实现人在工作及其他活动中的健康、安全、舒适，同时提高工作效率。
2.人体方面：提高专业能力，减少肌肉骨骼损伤，减轻疲劳程度。
（二）人类工效学的应用主要通过工效学设计使得机器适合于人，也可经培训使得人适合于机器。
为保护劳动者的健康和安全，创造良好的工作环境，提高工作效率发挥了重要作用。
第二节作业过程的生物力学用力学观点研究生物科学问题，研究人在生产中肌肉骨骼力学称为职业生物力学，目的提高人的作业能力，是人类工效学研究内容之一。
一、肌肉骨骼的力学特征1.肌肉：做功效率与负荷大小有关，肌肉最大收缩力50%时，做功效率最高。
收缩速度最大的20%，做功效率最高。
2.骨骼与软骨：骨骼运动、支持、保护身体，软骨结缔组织，缓冲、润滑。
动力单元：肌肉、骨骼、神经、血管等组成，完成以关节为轴的运动。
动力链：2个以上的动力单元组成。
二、合理用力：（一）重心：省力。
物体重心：对称，尽量靠近人体。
人体重心：平衡，尽量靠近脊柱。
（二）姿势（体位）：劳动时最常见的姿势是站姿和坐姿。
姿势负荷（posture load）：人体需要承受保持某种姿势所产生的负荷，如腰椎承担腰以上躯体负荷。
1.保持自然；2.体位自然，避免强迫体位；3.合适的支撑物。
（三）对称用力：保持身体平衡稳定，省力，耗氧量降低（双肩包、双手用力搬东西）。
第三节人体测量（Anthropometry）与应用定义：用测量的方法研究人体的特质，通过对人体的整体测量和局部测量，探讨人体的类型、特征、变异和发展规律。
一、人体测量类型及方法（一）人体测量类型静态测量：测量人体各部分的固定尺寸。
动态测量：测量人体或某一部分的空间运动尺寸，即活动范围，同时还要测量最适宜的范围。
（二）人体尺寸测量方法：最常用的人体测量方法为马丁法。
劳动科目的知识点总结
劳动科目的知识点总结劳动科学的知识点总结包括但不限于以下内容：1. 人体工程学人体工程学是研究人体与工作环境、工作设备以及工作任务之间的关系的科学。
其主要研究对象包括人体的生理结构、人体的功能特点以及人体与环境之间的适应关系等。
在劳动科学中，人体工程学是一个非常重要的学科，它可促进人体与工作环境的良好匹配，提高工作效率，预防职业伤害等。
2. 劳动生理学劳动生理学是从生理学的角度研究和探讨人体在劳动活动中的生理变化以及劳动对人体健康的影响。
劳动生理学的研究内容包括劳动过程中的能量代谢、心血管系统的调节、脑部活动的变化等。
这些研究成果可以为劳动者提供科学的工作方式，防止劳动过程中产生的生理损害。
3. 劳动心理学劳动心理学是研究劳动者在劳动过程中的心理活动、心理变化以及工作环境和个体心理状态之间的关系的科学。
劳动心理学通过研究工作环境对员工的心理压力、工作动机、工作满意度等方面的影响，实现员工心态的调整和管理，提高员工工作积极性。
4. 职业健康职业健康是研究劳动者在不同劳动条件下的身体和心理健康状况的科学。
它关注的方面包括劳动者的健康状况、职业病的预防和治疗、职业环境对健康的影响等。
职业健康的研究成果可以为制定相关法律法规、改善职业环境、保护劳动者的健康等提供科学依据。
5. 劳动生产率劳动生产率是指单位时间内生产的产品数量，是一个国家或者企业的经济发展与竞争力的一个重要指标。
劳动科学的一个重要目标就是提高劳动生产率，为此，劳动科学研究了劳动者的工作效率、劳动组织、工作路线的设计、工作技术的研发等一系列问题。
6. 劳动条件改善劳动条件改善是劳动科学的一个重要方向，它研究了如何改善工作环境、加强职业卫生、提供良好的劳动设备等一系列问题，主要目的是为了提高劳动者的工作效率，保护劳动者的身体健康，增强劳动者的工作满意度。
在这方面，劳动科学的研究成果为改进工作条件提供了有力的科学支持。
7. 劳动社会学劳动社会学是研究劳动活动与社会的关系的科学，它研究了劳动者的生活和工作环境、劳动者的权益保护、劳动者的社会地位等一系列问题。
简述工业化时代的人体工程学的发展
工业化时代的人体工程学的发展1. 介绍工业化时代的人体工程学是一门关注人与工作环境的关系的学科，它致力于改善人们在工作中的工作效率、工作质量和生活质量。
随着工业化的发展，人们在工作中面临的不仅仅是体力劳动，还有心理和生理方面的挑战。
人体工程学的发展至关重要。
2. 人体工程学的起源人体工程学，也被称为人类工效学，起源于20世纪初期的军事工业。
在那个时代，工业化以及战争的影响导致了许多劳动力和生产力的浪费，因此对人的工作和生活条件进行改进显得尤为重要。
人体工程学首先在军事工业中得到应用，通过对士兵的工作环境和工作任务进行研究，从而改善他们的工作效率和生活质量。
3. 工业化时代的人体工程学的重要性随着社会的不断发展和进步，工业化时代的人体工程学的重要性愈发凸显。
工业化带来了大规模的生产和劳动力的扩大，而人体的生理结构和心理素质却没有发生本质的变化。
如何让人与工作环境更好地适应，成为了工业化时代的一大挑战。
4. 人体工程学的发展人体工程学在工业化时代得到了迅速的发展。
其研究领域涉及人的生理特征、心理特点以及工作环境的要求，通过科学的方法来改进工作方式、工作环境和工作工具，从而提高工作效率和减少事故发生的可能性。
人体工程学在汽车制造业中的应用，通过设计符合人体工程学的汽车座椅和操控系统，使驾驶者在长时间驾驶中更加舒适，减少疲劳和驾驶错误的可能性。
5. 人体工程学的未来发展随着科学技术的不断进步，人体工程学也将迎来更加广阔的发展前景。
人体工程学将不仅关注工作环境和工作任务，还会逐渐涉及到日常生活的方方面面。
在智能家居领域，人体工程学将发挥重要作用，设计更加符合人体工程学原理的家居产品，使人们的生活更加便捷和舒适。
6. 总结工业化时代的人体工程学的发展对我们的生活产生了深远的影响。
它促进了工作效率的提高，减少了工作中的劳累和事故的发生。
人体工程学也让我们更加关注人的生理和心理健康，努力创造一个更加适合人类生存和发展的环境。
人类工效学
人类工效学人类工效学(Man-centereduism)也称为人机工程学，它是以系统工程学、管理科学、运筹学、信息论、控制论、生理学、心理学、生物力学、医学等自然科学为基础，对人--机关系进行研究的综合性边缘学科。
2.1人机工程学的研究内容从本质上讲，人机工程学就是研究人—机关系的规律性，在此基础上建立起来的、用以指导人类合理使用机器、提高人机功效的工程理论与方法。
它的主要研究内容有：人--机界面的分析与设计；人--机系统的分析与设计；人的操作特性分析；劳动环境的改善。
人机工程学是从技术科学和社会科学相结合的角度对人与机器之间的关系进行研究，它将有关的技术科学、工程学、社会学、心理学、生理学等学科结合成一个新的交叉学科。
2.2人机工程学的主要内容及其作用①人体测量与数据的收集人体测量是人机工程学中一项最基础的工作，它包括两方面内容：人体尺寸和人体测量数据的收集。
②人类操作特性的模拟对于人类操作特性的测量是人机工程学的核心任务，它可以满足多种目的，例如验证假设，确定工作规范，比较机器的不同工作能力，评估其他方案，诊断故障等。
③人-机系统的分析与设计人-机系统的分析与设计包括对组成人--机系统各组成部分的确定、结构形式的选择、协调方式的分析、人的动作特性分析等内容。
④人的操作特性的预测预测某些人类操作特性是人机工程学中最重要的任务，它直接影响着设备的操作质量、安全性和可靠性。
⑤人机系统的控制与管理控制是指有效地组织人的操作活动，使其遵循预定的要求，管理则是指在实际工作中管理好人的操作活动。
②人类操作特性的模拟对于人类操作特性的测量是人机工程学的核心任务，它具有广泛的应用前景，如汽车驾驶员行为分析、农业工作者行为分析、飞机驾驶员行为分析、公安干警行为分析、司机行为分析等，都是对操作特性的分析，所以它也是人机工程学的主要任务之一。
中国人类工效学
中国人类工效学中国人类工效学是研究中国人的工作行为和工作效率的学科，旨在提高工作效能和工作质量。
在中国这个人口众多、劳动力资源丰富的国家，人类工效学的研究对于提高劳动生产力、推动经济发展具有重要意义。
中国人类工效学研究的一个重要方面是工作环境的设计和改进。
人们的工作效率和工作质量受到工作环境的影响。
因此，中国人类工效学研究关注如何改善工作环境，提高工作效率。
比如，在办公室中，合理的布局和舒适的办公家具可以提高员工的工作舒适度和工作效率。
此外，中国人类工效学还研究了人与机器的交互方式，以提高工作效率和减少人为错误。
中国人类工效学关注工作流程的优化。
在中国的企事业单位中，许多工作流程繁琐、冗长，效率低下。
因此，中国人类工效学研究通过分析工作流程，找出瓶颈和改进点，提出优化方案，以提高工作效率。
例如，通过引入信息技术和自动化设备，可以减少人工干预，提高工作效率。
此外，中国人类工效学研究还致力于研究工作分配和协作方式，以提高工作效率和减少沟通成本。
中国人类工效学还研究员工的心理和生理健康对工作效率的影响。
中国人类工效学关注员工的工作满意度、工作压力和工作动力等因素，以提高员工的工作效率和工作质量。
例如，中国人类工效学研究发现，员工的工作满意度与工作效率密切相关，因此，企业应该注重提高员工的工作满意度，以提高工作效率。
中国人类工效学还研究了不同职业和行业的工作特点和工作效率。
中国的职业和行业繁多，每个职业和行业都有其独特的工作特点和工作环境。
因此，中国人类工效学研究关注不同职业和行业的工作效率问题，提出相应的解决方案。
例如，在制造业中，中国人类工效学研究关注如何提高生产线的效率和质量控制。
在服务业中，中国人类工效学研究关注如何提高服务质量和客户满意度。
中国人类工效学是研究中国人的工作行为和工作效率的学科，旨在提高工作效能和工作质量。
通过研究工作环境、工作流程、员工心理和生理健康以及不同职业和行业的工作特点，中国人类工效学为提高工作效率和推动经济发展提供了重要的理论和实践支持。
人因工程学的命名和定义
人因工程学的命名和定义人因工程学是一门新兴的正在迅速发展的交叉学科，涉及多种学科，如：生理学、心理学、解剖学、管理学、工程学、系统科学、劳动科学、安全科学、环境科学等，应用领域十分广阔。
因此，在本学科的形成和发展过程中，各学科、各领域、各国家的学者从不同角度给该学科下定义、定名称，反映不同的研究重点和应用范围，至今仍未统一。
常见的名称有下列几种：（1）人类工效学，或简称为工效学，英文是“Ergonomics”。
这个名称在国际上用得最多，世界各国把它翻译或音译为本国文字，目前我国国家一级学会的正式名称也是“中国人类工效学学会”，相应出版的学术刊物命名为《人类工效学》。
（2）人因工程学（Human Factors Engineering）或人的因素学（Human Factors）、在美国和一些西方国家用得最多，常在核电工业、一般生活领域或生活用品设计中使用，我国用这个名称的也比较多。
（3）人机工程学（Ergonomics或Man-Machine Engineering）或人机学。
这是我国对Ergonomics的最早翻译名称，至今工程技术方面大多数人还喜欢用这个名称。
（4）人—机器—环境系统工程学（Man-Machine-EnvironmentSystems Engineering）、我国航空航天领域首先采用人—机器—环境系统工程学这个名称，它涵盖的学科内容更为广泛。
其他类似名称，如“工程心理学”是本学科的早期名称，也是本学科的基础知识：“人素工程学”在我国一些军标中使用，是Human Factors Engineering的另一种译名：“人机工程设计”、“人因工程设计”、“宜人性设计”，在我国工程设计人员中也较为常用。
学科的名称没有统一，定义也没有统一。
得到各国大多数学者所认同的是国际人类工效学学会（International Ergonomics Association）的定义：“人类工效学（Ergonomics）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、家庭生活中和闲暇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。
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散布率 (%) 175 125 130 540 270 165 400 220 200 260 190 170 165
**
劳动负荷评价
现在认识到，劳动负荷过高或者过 低都不好：负荷过高会降低作业的质量 和水平，引起机体疲劳甚至损害。负荷 过低会降低作业者的警觉性，使其感到 单调、无兴趣，也影响作业能力。
表 2-3 体力劳动强度分级 劳动强度级别 劳动强度指数 Ⅰ ≤15 Ⅱ ～20 Ⅲ ～25 Ⅳ > 25
*摘自《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002; 于永中
表 劳动强度 轻（kJ/min） 中（kJ/min） 重（kJ/min）
劳动强度与能量代谢及参与工作肌肉量的关系 劳动类型 手劳动 1.0-2.5 2.0-4.0 4.0-5.5 1 只手臂劳动 2.0-5.0 5.0-7.5 7.5-10.0 2 只手臂劳动 6.0-8.5 8.5-11.0 11.0-13.5 全身劳动 11.0-17.0 17.0-25.0 25.0-35.0
Minimum invasive operation, good or bad? to whom?
劳动生理学
劳动生理学研究一定劳动条
件下人的器官和系统的功能
Lehre und Wissenschaft von der Funktion menschlicher Organe oder Organsysteme unter den besonderen Bedingungen von Arbeit und Arbeitsumwelt --- von Laurig aus dem Buch Ergonomie
图 2-4
负荷与应激的关系
(注：摘自 Laurig 1989 年著＂工效学导论＂一书)
人的特性
（human characteristics）
表 2-5
项目 体重 例数 max 285000 255000(男) 30000(女) 持续体力劳动能力 1260 1170(男) 90(女) 最大提携力量 35 19(男) 16(女) 手指技巧性 (某操作所需时间) 智力(IQ) 1147 546(男) 601(女) 呈正态分布 , ±3δ(男女)
静力和动力作业
其特点是能耗水平一般不高，肌肉
却容易疲劳。 在作业停止数分钟后，氧耗不下降 反而先升高再逐渐下降。
动力作业则 动力作业
(dynamic work)：即在保 持肌张力不变，等长性收缩情况下， 肌肉交替收缩和舒张，使关节活动 来进行的作业。 动力作业又可分为重动力作业和 轻动力作业
劳动分类
信息性劳动 (加工和产生信息) 反应式劳动 吸收和加工 信息，有时做 出反应。 综合式劳动 创造式劳动
感觉运动式劳动 手和臂精确地活 动， 体力此时已不 重要。
吸收和加工信息， 产生信息并在 转换为另种信息 并交付出去。 一定时候交付 出去。
肌肉、肌腱、感官
感官（肌肉）
感官、脑力
脑力
流水线装配、 驾驶
而从事的一切活动。
劳动负荷评价（work
load evaluation）:目的在于把负荷 维持在一个适当的水平，以便有 效地完成工作任务又不损害健康。
劳动和作业类型
脑力劳动
体力劳动
静力作业 动力作业 反复性操作 高过头顶的作业
表 2-4
劳动种类 劳动形式 劳动任务 的特 点？ 能量性劳动 (产生和付出体力) 肌力式劳动 付出体力，常 为机械作功 意义上的劳 动。 劳动任务 累及 的主要器官 肌肉、肌腱、 骨骼、循环、 呼吸 举例 搬运、铲砂子
高过头顶的作业—
Overhead?
Ergonomic design Overhead work?
劳动负荷评价
劳动者 劳动对象（物质、能 量和信息） 劳动工具
产品
劳动环境
劳动系统
负荷与应激 Stress and Strain
负荷（stress）：负荷指劳动系统对 机体生理心里总的需求和压力，它强 调外界因素和状态。 应激（strain）：指负荷对个体的影 响，它强调机体内部的生物过程和反 应。
劳动生理学
劳动条件在这里指劳动任务、劳动场所、劳动 对象、工作设备及工作环境等。劳动条件会对 劳动者的器官和系统产生影响，二者间的相互 关系是劳动生理学研究的核心问题。可从机体 反应的强度和持续时间来测定劳动条件对机体 的影响，然后归纳和评价，最终用于劳动设计。 方法上有一系列环节：测定-归纳-评价-设计应 用。显然，劳动生理学与职业医学乃至工程学 有密切关系。
作业类型
反复性作业（repetitive
work）： 又称轻动力作业，参与作业的是 一组或多组小肌群，其量小于全 身肌肉总量的1/7，肌肉收缩频率 高于15次/分钟，能耗不高，却容 易疲劳。
作业类型
高抬举作业（overhead
work）： 手举过头顶来完成某项操作，一是 静力作业成分，二是心脏与工作肌 的静水压，导致心血管高度应激， 工作肌乃至全身容易疲劳。
劳动生理与人类工效学 Work Physiology and Ergonomics
华中科技大学同济医学院 劳动卫生与环境卫生学系 杨磊
Working condition
What are they doing?（界面）
Working condition
Open operation--- normal one
表 2-2
劳动强度等级
[3] [2]
用于评价体力劳动强度的指标和分级标准
很轻 <0.5 (<0.70 轻 0.5～ [<0.5 0.70～ 10.46～ 75～ [<90 (<92 中等 1.0～ 0.5～ 0.96～ 20.92～ 100～ 90～ 92～ 37.5～ 200～ 重 1.5～ 1.0～ 1.19～ 31.38～ 125～ 110～ 130～ 38.0～ 400～
警卫、监控
编程序、 语言翻译
发明、解决问 题
注：摘自 Laurig1989 年所著“工效学导论”一书，经作者同意。
静力和动力作业
静力作业（static
work）：也叫 静态作业，主要依靠肌肉等长性收 缩（isometric contraction）来 维持一定体位，使机体和四肢关节 保持不动所进行的作业。
注: *距宽=最大值－最小值；**散布率(%)=(距宽/最小值)³100
人的某些特性及其差异
测量值 min 42kg 51kg 42kg 0.12 0.21 0.12 220N 350N 220N 4.7min 4.7min 5.2min IQ=55 73kg 65kg 55kg 0.65 0.56 0.20 880N 750N 430N 12.1min 9.0min 10.6min 90 115kg 115kg 91kg 0.77 0.77 0.32 1100N 1100N 550N 16.8min 13.7min 16.8min IQ=145 距宽
vereinfacht nach DIN 66 234 für Beobachtungsabstände > 500 mm
文字信号应该多高(大小) ，以 便能准确地阅读呢？ 观看距离(mm) 200(mm)
根据DIN66234的简化公式 ，适于观看距离>500mm
劳动负荷的评价
劳动（work）：人为了一定目的
一、劳动能量代谢
肌肉活动的能量来源
作业时候氧消耗的动态变化
劳动能量代谢与劳动强度分级
能量摄入与消耗
肌肉活动可直接利用 的能量及其来源
ATP+H2O CP+ADP
ADP+Pi+23.9 kJ/mol Cr+ATP
表 2-1 肌肉能量供应系统的一般特性 ATP-CP 系列 氧 速度 能源 无氧 非常迅速 CP，贮量有限 乳酸系列 无氧 迅速 糖原，产生的乳酸有 致疲劳性 需氧系列 需氧 较慢 糖原， 脂肪及蛋白 质， 不产生致疲劳 性副产物 很少 有限 几乎不受限制 任何劳动，包括短暂 短期重及很重的劳动 长期轻及中等劳 的极重劳动 动
体力与脑力劳动均如此，
卫生标准、安全限值
适宜水平：劳动负荷的适宜水平可以理解 为在该负荷下能够连续劳动八小时，不至 于疲劳，长期劳动也不损害健康的卫生学 限值。 一般认为，劳动负荷的适宜水平约为最大 摄氧量的1/3。 以能量代谢计，在男女分别为17kJ/min和 12kJ/min。 心率则为安静时的心率再加上40次/分钟
记忆，长期记忆储存大量的知识， 其内容是抹不掉的。
脑力劳动的职业卫生
劳动者
劳动工具
工作任务（？信息通量） 工作环境 工作组织
信息冗余度（information redundancy）：它表示信号所携带 的实际信息量低于它可能携带最大 信息量的程度。多余的信息可保证 劳动者能够检查和确认信息，应保 持适量的信息冗余度。
劳动内容和方式的变化 有现代劳动（modern work ）的说法。一般而言，体 力劳动减少，而越来越常见的是所谓感觉运动式劳动、反 应式劳动。例如：视屏显示终端（visual display terminal, VDT）。 美国1987年1.5千万台VDT投入使用，1990年增加到7千 万台，2000年增加到1亿台。瑞典2002年报道，68%和63% 的男子和妇女在日常工作中使用计算机。 还有流水线装配、驾驶、警卫和监控等。在这种现代 劳动的过程，体力劳动已经消失或为机械所取代，体力不 再是主要问题，而是要求劳动者吸收和加工信息，精确地 移动手臂、手指来完成某项操作。对脑力和视觉器官的要 求、反复性操作、静态作业、劳动姿势和时间压力（time pacing）等劳动负荷似乎更为突出。
* 负荷强度与能量代谢和参与肌肉量的依赖关系（根据 Spitzer 1982）