第2章人因工程的研究方法与工具
人因工程-第01章-资料
Xi’an Jiaotong UNIVERSITY
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Team of Prof. Sun L. Y.
School of management
1.2 人因工程的历史和发展
二 次 大 战 和 运 筹 学
Invasion of Fortress Europe, 1944
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第1章 人因工程概述
人因工程的概念与特点 人因工程的历史和发展 人因工程的应用 人因工程与其他学科的关系
在人类的进化过程中，从最原始的完全依靠自然生活到逐渐学会制作简单工具， 再到发展了各种复杂工具和技术。现在，人类已经能够使用各种技术生产大量的 产品和设备，其中包括祖先所不可能想象的产品。在这个过程中，科学技术作为 第一生产力发挥着至关重要的作用。然而技术发展与人的因素是不可分割的，研 究工具和技术中人的因素就是人因工程发展的起因。随着生产技术的发展和人类 对于自身认识的加深，人因工程也越来越深入地与技术融合在一起，同时也越来 越深入地融入人们的生活之中。
二十一世纪的人因工程
技术的人性化 人的技术化
人因工程在中国
•1980年4月，全国人类工效学标 准化技术委员会成立， •1984年，国家军用人－机－环境 系统工程标准化技术委员会成立。 •1989年，中国人类工效学学会成 立，2019年9月创刊了学会会刊 《人类工效学》季刊。
人因工程研究方法
2.1.3 研究倫理
一、保密 二、徵求同意 三、隱瞞研究目的之斟酌 四、不予處理之正當性 五、風俗及文化禁忌 六、信實而充分揭露 七、公開發表
6/19
2.2 描述性研究
2.2.1 情境的選擇 2.2.2 變項的選擇 2.2.3 受試者的選擇 2.2.4 資料蒐集方法 2.2.5 資料分析方法
人因工程的研究方法
第二章 人因工程的研究方法
2.1 概述 2.2 描述性研究 2.3 實驗性研究 2.4 評鑑性研究 2.5 效標量度 2.6 報告撰寫
2/19
2.1概述 2.1概述
2.1.1 方法選擇的考慮因素 2.1.2 優良研究之條件 2.1.3 研究倫理
3/19
2.1.1 方法選擇的考慮因素
10/19
2.3 實驗性研究
2.3.1 情境的選擇 2.3.2 變項的選擇 2.3.3 受試者的選擇 2.3.4 資料蒐集方法 2.3.5 資料分析方法
11/19
2.3.3 受試者的選擇
時序誤差的控制： 時序誤差的控制：
1. 採用受試者間設計 (between-subjects design) 2. 平衡法 (balancing) 3. 訓練法
4/19
2.1.2 優良研究之條件
Fox (1958) 認為一件優良的研究應具備如下的條 件：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 研究的目的或問題應界定清楚， 研究的目的或問題應界定清楚，應以明確的概念與詞 句予以敘述。 句予以敘述。 應足夠詳實地交代研究所使用的器材、方法、程序， 應足夠詳實地交代研究所使用的器材、方法、程序， 以便他人能重複進行該研究。 以便他人能重複進行該研究。 研究設計應周全而詳細地規劃， 研究設計應周全而詳細地規劃，俾儘可能獲得更客觀 的結果。 的結果。 研究者應坦誠指陳研究設計上的缺陷及對結果的可能 影響。 影響。 要使用適切的資料分析方法， 要使用適切的資料分析方法，以充分顯示資料所蘊涵 的意義與特性。 的意義與特性。 結論應以資料所能證實者及所能提供充分基礎者為限。 結論應以資料所能證實者及所能提供充分基礎者為限。
人因工程的研究方法
Meister認為沒有一種研究方法能在上述各項都獲 得高度的評價；因此，在研究方法的選擇上，實 有賴於取捨 (trade-off) 之藝術──知所犧牲。
一. 實體模擬 (physical simulation)
二. 電腦模擬 (computer simulation)
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變項的選擇
在實驗室研究時，實驗者通常是在其他變項受到控 制的情況下，操弄一個或多個變項，以評估其對所 測度行為的影響。被實驗者所操弄的變項稱為自變 項 (independent variables, IVs)，所測度的行為稱 為依變項 (dependent variables, DVs)，那些受到控 制的變項則稱為次要或題外變項 (secondary or irrelevant variables)。
第2章
人因工程的研究方法
人因工程-人機境介面工適學設計(第四版) 許勝雄‧彭游‧吳水丕 著 Copyright © 滄海書局
本章摘要
2.1 概述
2.2 描述性研究
2.3 實驗性研究 2.4 評鑑性研究 2.5 效標量度
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2.1 概述
Meister (1985) 指出，如下：
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2.5 效標量度
效標量度 (criterion measures) 在描述性研究中即 指所測量的特徵和行為；在實驗性研究中乃指依 變項；評鑑性研究中則是用以判定設計妥善性的 基準。在人因工程領域中，效標大抵上可分為三 類: 一. 系統描述效標 (system descriptive criteria)
孙远波《人因工程与设计》复习资料总结
孙远波《人因工程与设计》复习资料总结孙远波，北京理工大学副教授，硕士生导师，工业设计系主任，全国机械安全标准化技术委员会委员，中国工程图学学会会员，主要研究方向为人因工程、产品交互设计和设计程序，2011年由其所编著的人因工程与设计一书已成功纳入北京高等教育的金品教材，而由其所翻译的作品：《移情设计--产品设计中的用户体验》也受到了广大业内人士的好评。
日前，孙教授做客《非常设计》，作为人因工程与交互设计领域的带头人，孙教授一直致力于人的因素对设计方面的影响研究工作，且于2008年策划成立了人因工程与交互设计实验室，目前实验室已可以做一些诸如座椅的人因工程研究、硬件软件产品的可用性测试等基础性工作，在接受《非常设计》的专访时，孙教授结合他对人因工程的理解，为我们精彩地描绘出了一个有关于他心目中的人和设计交互碰撞的绚烂世界。
何为人因工程“实际上就是一个字：人，因为人因工程就是研究人的因素对我们设计的一些影响，交互设计它的核心还是人机交互，所以也是在研究人，设计文化也就是人化，实际上也是在研究人，为人设计，人性化设计。
”孙远波教授解释说：“人因工程学在引进国内的时候不同专业的科研人员还有一些从不同国家导入的资料它的名称都不一样，叫法很混乱，但我们基本上把它归纳为人因，因为所有这些名称都离不开人，那就是人的因素研究，人在设计学中到底起了什么作用，那实际上就是它的目的，就是为人设计。
”关于人因在中国的发展前景随着生活和经济水平的提高，人们的基本需求已经不能停留在有与没有的供给关系上了，更多的是要解决好与不好的问题，就工业方面，在入关和西方经济危机的大背景下，我国也越来越不能满足于来料加工，贴牌生产这种复制化的前进模式，相反却越来越需要有自己的原创设计，中国制造正在向中国创造高速的迈进。
“我们原来说人，实际上还是一个人群，未来应该是满足每一个人的需求。
”“以前的工业设计被定义为经济、实用、美观；也就是物美价廉，而我所认为的工业设计却是一个三好产品：好看、好用、好玩；它和普通的仅仅功能需求是不一样的，它更注重于人的生理和心理需求，作为设计师，都必须来考虑这些问题的，它除了物美价廉，美观大方外还得能让人们更便捷高效的生活在其中，感受到生活的乐趣，而人因工程恰恰就是这样一个作用。
人因工程学的研究方法
較為困難，受評機具往往欠缺監測或衡量 績效的功能，幾乎全是用研究者觀察使用 者，以及詢問方式。
資料分析方法的選擇
描述研究 運用基本的統計量予以比較 – 標準差(s) – 相關係數(r) – 百分位數
實驗研究
通常使用推論統計技術予以分析,例 變異數分析(ANONA)或多變異數分析 (MANONA)
實驗研究
挑選具有代表性的樣本，但其代表目標母 群體的程度，不用像描述研究那麼大。
以下有幾種方法，可控制因經驗或學習的 累積而產生的結果誤差。
1.採用受試者間設計(between-subjects design) 。
即在自變項的各水準下，所測試的受試者 都不同。
2.平衡法(balancing)
即設法使經驗之累積所產生的影響，在 自變項的各水準下，能約略相等。
8.客觀(objectivity)--- 指該研究法之運 用結果乃應憑據程序與資料，不因研究者 之不同而異的程度。
Fox(1958)認為一件優良的研究應具備如下 的條件
1.研究的目的或問題應界定清楚，應以明 確的概念與詞句予以敘述。
2.應足夠詳實地交代研究所使用的器材、 方法程序，以便其他人能重複進行該研究。
身體特徵(physical characteristics) 績效數據(performance data) 主觀資料(subjective data) 生理指標(physiological indices)
2.成層變項(stratification variables) 或預測變項(predictors)
效標關聯效度(criteria-related validity)
3.研究設計應周全而詳細地規劃，儘可能 獲得更客觀的結果。
人因工程基本概念精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版1人因工程的研究人物是把人机环境综合体进行系统的分析研究，用人类创造的科学技术为这一综合体建立合理且可行的实行方案，使人获得舒适.安全.健康的环境，力图提高人本身的能力，从而达到提高功效的目的。
一句话定义：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2人因工程常用的研究方法：1测量法2个体或小组测试法3抽样测试法4询问法5实验法6观察分析法7系统分析评价法或1调查法2观测法3实验法4心理测量法5心理测验法6模拟或模型试验法3人因工程的定义人与机器关系的合理方案，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的研究，其目的在于获得更高的效率和作业是感到安全和舒适4 等张收缩：肌肉收缩过程中负荷相对恒定，肌张力保持不变5等长收缩;躯体或机体维持不变，运用肌张力将负荷支撑在某一位置，肌纤维长度不变6动力定型：长期在统一环境中从事同一项作业活动，通过复合条件反射逐步形成该项操作的自觉习惯的逻辑平衡潜意识。
其形成可分成以下三个阶段：1泛化阶段2分化阶段3巩固阶段7作业能力：指作业者完成某种作业所具备的心理.生理特征。
综合体现的个体所蕴含的内部潜力动态变化规律：1入门期2稳定期3疲劳期4终末激发期8 影响作业能力因素：生理因素、环境因素、工作条件与性质、锻炼与熟练效应9疲劳的测试方法：1生化法，（测量血尿汗唾液的变化）2生理心理测试法（1膝腱反射机能检查法2两点刺激敏感阀限检查法3频闪融合阀限检查法4连续色名呼叫检查法5反应时间测定法6脑电肌电测定法7心率脉率血压测定法）10作业疲劳的概念及分类在劳动过程中，当作业的能力出现明显的下降时称为作业疲劳，它是机体的正常生理反应，起预防机体过劳的警告作用。
可分为四种：1个别器官疲劳2全身型疲劳3智力疲劳4技术型疲劳11疲劳的特征：1身体的生理状态发生特殊变化2进行特殊作业时的作业能力下降3疲倦的自我体验12提高作业能力和降低疲劳的措施1控制劳动强度和时间2改善工作内容、克服单调感3提高作业的自动化和机械化程度4合理调节作业速率5正确选择作业姿势和体位6合理设计作业中用力方法7科学制定轮班工作制度8开展技术教育和培训、选拔高素质的熟练工人9合理休息10 和合理膳食11加强科学管理，改进工作日制度12加强耐力锻炼13改善高温作业环境的主要措施1技术措施（1合理设计工艺流程2隔热3通风降温4降低湿度）2保健措施（1提供合理饮料和补充营养2个人防护3加强医疗预防工作）3生产组织措施（1合理安排作业负荷2合理安排休息场所3职业适应）14噪声的定义及控制噪声泛指一切对人们生活和工作有妨碍的声音，凡使人烦恼、不愉快的声音。
第二章 人因工程概述
人机工程学的定义（ 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、 某种工作环境中的解剖学、生理学和心 理学等方面的因素， 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、 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。 的健康、安全和舒适等问题的学科。
数据收集 分析数据
基本统计方法，如 复杂些的统计方法， 类似试验性研究 平均数、中位数等 如方差分析
常用的研究方法
观察法 实测法 实验法
研 究
计算机数值仿法
方 法
调查研究法
分析法
人机工程学学科体系
人机工程学
技术科学 生理学 人 体 科 学 人 人 理学 工程设计 生学 工程 学 学 机 工程 工程 理工程 工业设计 环境保护学 环 环境 环境 环境 环境 学 生学 理学 学 境 科 学
先进制造中的人因工程
“人机合一”的先进制造观
1、在先进制造中充分考虑人因工程和人的因素 生产关系 社会结构 制造模式 制造环境 2、从以技术为中心的制造系统转变为以人为中心 的人、技术和组织集成的先进制造系统 制造设备 制造工艺
先进制造中的人因工程
先进制造系统中人的作用
人可以填补计算机技术的不足: (1)监视自动化系统,调节自动化系统的进程 (2)监测、诊断、补救 (3)与其他部门沟通, 或在任务的多种完成方案中权衡、 选择 (4)处理系统内的突发和偶发事件
人因的研究方法
研究方法通常分为三类：描述性研究、试验性研究、评价性研究 几乎所有的方法都遵循以下的基本决策过程：
人因工程知识点复习资料总结
第1章人因工程概述1.学科的各种命名➢欧洲国家称之为Ergonomics（工效学）；美国称作Human Engineering（人类工程学）和Human Factors Engineering（人因工程）；➢日本称为“人间工学”；➢心理学家喜欢使用工程心理学（Engineering Psychology）的名称；我国: 人因工程,人机工程学,人体工程学,工程心理学,人类工效学,人类工程学,人的因素2.定义（含目标、方法、内容）人因工程学就是按照人的特性设计和改进人-机-环境系统的科学。
研究目标: 提高工作效率和质量；满足人们的价值需要。
研究内容: 着重于研究人类以及在工作和日常生活中所用到的产品、设备、设施、程序与环境之间的相互关系。
研究方法：对人的能力、行为、限制和特点等相关信息进行系统研究, 并将之应用于产品、操作程序及使用环境的设计和制造中CdfXv。
本书定义:人因工程是基于对人、机器、技术和相关环境的深入研究, 发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点, 通过对于工具（用具）、机器（设施）、系统、任务和环境进行合理设计, 以提高生产（包括日常生活中人的活动）的效率、安全性、健康性、舒适性和有效性的一门工程技术学科。
tSvRL。
3.IEA,1960年正式成立了国际人机工程协会(IEA)4.相关的学科第2章人因工程的研究方法与工具➢1.从研究手段看: 研究方法可以分为实验性和非实验性两大类, 即实验法与非实验法实验法是基于人为控制某些因素, 通过实验测试特定因素的影响；非实验法则是通过调查法、观测法（行为观测）、测试法（心理测试、感觉评判法；身体测量、生理指征测量）等方法开展研究的。
2.人因工程的研究方法(一)实验法:实验室实验/实地实验(二)观测法: 研究者通过观察, 测定和记录自然情景下发生的现象来认识研究对象。
(三)调查法具体包括访谈法、考察法和问卷法。
（四）感觉评价法:运用人的主观感受对系统的质量、性质等进行评价和判定的一种方法, 即人对事物客观量作出主观感觉评价。
人因工程的研究方法课件
人因工程分析软件
人因工程实验数据处理软件
用于处理和分析实验数据，如数据整理、统计 分析、可视化等。
人因工程仿真软件
用于模拟人体在不同环境和工作条件下的行为 和表现，以便预测和优化人机交互的效果。
人因工程评估软件
用于评估人机系统的性能和安全性，以便改进和优化人机系统的设计。
04
人因工程研究案例
航空航天领域人因工程研究案例
总结词
航空航天领域的人因工程研究主要关注飞行 员和机组人员的操作界面、工作负荷和人为 因素对飞行安全的影响。
详细描述
在航空航天领域，人因工程研究案例包括对 飞行控制面板、仪表板布局、飞行员座椅和 脚踏板等的设计优化，以提高飞行员的效率 和安全性。研究还涉及机组人员之间的沟通 、紧急情况下的决策制定等方面。
智能家居领域人因工程研究案例
要点一
总结词
要点二
详细描述
智能家居领域的人因工程研究主要关注家庭设备、智能化 和人机交互等方面。
在智能家居领域，人因工程研究案例包括对智能家居设备 的用户界面、语音识别和人工智能技术的研究，以提高家 庭生活的便利性和舒适性。还涉及家庭安全、能源管理和 家庭成员之间的人机交互等方面的研究。
观察法
总结词
通过观察和记录人在特定环境下的行为和表现来分析人因工程设计的方法。
详细描述
观察法是人因工程中常用的研究方法之一，通过观察人在特定环境下的行为和表现，记录和分析人在 不同情境下的反应和表现，以探究人因工程设计对人的影响。观察法具有较高的真实性和可靠性，能 够提供较为客观的数据和结论。
调查法
总结词
通过问卷、访谈等方式收集人的意见、 态度和行为数据，分析人因工程设计的 方法。
VS
人因工程实验方案(3篇)
第1篇一、实验目的人因工程，又称人体工程学，是研究人与机器、环境之间相互作用的一门学科。
本实验旨在通过一系列实验，探讨人因工程在产品设计、工作环境优化以及人体行为分析等方面的应用，提高产品的用户体验，改善工作环境，促进人体健康。
二、实验背景随着科技的快速发展，人们对产品的需求越来越高，对用户体验的要求也越来越严格。
人因工程作为一种跨学科的研究领域，其重要性日益凸显。
通过人因工程实验，可以了解人的生理、心理和行为特点，为产品设计、工作环境优化提供科学依据。
三、实验内容1. 实验一：人体测量目的：获取人体基本尺寸数据，为产品设计提供参考。
方法：- 使用人体测量仪器，如人体测高仪、人体测量尺等，对实验对象进行身高、体重、臂长、腿长等基本尺寸的测量。
- 对测量数据进行统计分析，得出平均数值和标准差。
2. 实验二：操作舒适性实验目的：评估产品在操作过程中的舒适性。
方法：- 选择具有代表性的产品，如电脑键盘、鼠标、手机等。
- 对实验对象进行分组，每组使用不同的产品进行操作。
- 通过问卷调查、访谈等方式，收集实验对象对操作舒适性的评价。
- 对数据进行分析，比较不同产品的舒适性。
3. 实验三：视觉舒适度实验目的：评估产品在视觉方面的舒适度。
方法：- 选择具有代表性的产品，如显示器、手机屏幕等。
- 对实验对象进行分组，每组观看不同产品的屏幕。
- 通过问卷调查、访谈等方式，收集实验对象对视觉舒适度的评价。
- 对数据进行分析，比较不同产品的视觉舒适度。
4. 实验四：工作效率实验目的：评估产品或工作环境对工作效率的影响。
方法：- 选择具有代表性的工作环境，如办公室、生产线等。
- 对实验对象进行分组，每组在不同的工作环境下进行工作。
- 通过计时、数据记录等方式，收集实验对象的工作效率数据。
- 对数据进行分析，比较不同工作环境对工作效率的影响。
5. 实验五：人体行为分析目的：分析人体在特定环境下的行为特点。
方法：- 选择具有代表性的环境，如商场、机场等。
人因工程的研究方法
2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.2 效標之要件
效度 (validity)： 就是有效的程度或正確性，指量測工具 能夠達成測出研究者所欲測量事物的程 度。
2.3.5 資料分析方法 其通常使用推論統計技術予以分析，例如變異數
分析或多變量分析，主要檢驗有關資料的統計顯 著性，及自項對因變項具有顯著效應或兩平均數 間具有顯著差異（常以顯著水準＝0.01或0.05檢 定，檢驗自變項是否導致了該效應）。
2.4 評鑑研究
其描述人們使用一系統或一產品的績效 與行為，與描述研究類似。（即將一系 統或一產品與原訂目標比較，評估其妥 善性）
review)
7. 方法 (method)
8. 結果 (results)：
9. 討論 (discussion)
10. 結論與建議 (conclusion and recommendation)
11. 誌謝 (acknowledgements)
12. 參考文獻 (references)
墨菲定律：假如有任何會出差錯的事， 這禍總是難以躲過。
2.5 效標量度
2.5.1 效標之種類 2.5.2 效標之要件
2.5.1 效標之種類
在描述性研究測量的特徵與行為；實驗研究 中指因變項；評鑑研究中指判定妥善性的基 準。
而效標的種類概分為： 1.系統描述效標。 2.作業執行效標。 3.人員表現效標（績效量度、生理指 標、主 觀反應）。 4.終端效標和中間效標。
預測效度 ：指測量分數與日後績效表現之相關性。
人因程课件-第02章
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2.1 人因工程的研究方法—研究方法概述
选择研究方法的一般性问题
弹性(flexibility)--- 指该研究法能适用于不同场合和情况的 程度。
范围(range)--- 指该研究法所能测量的现象、行为和事件之数目。
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2.1 人因工程的研究方法—研究方法概述
基本决策过程
现实中一个具体的研究往往涉及多个类别。虽然每一类都有不同的目 标，使用不同的方法，但它们全都有同样的基本决策过程：选择研究地点、
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信度 2.1 人因工程的研究方法—研究方法概述
选择研究方法的一般性问题
1.信度（reliability) 即可靠性，它指的是采取同样的方法对同一对象重复进行测量时， 其所得的一致的程度。换句话说，信度是测量结果的一致性或稳定性。 2.信度系数 即用同一样本所得到的两组资料的相关系数作为测量一致性的指标。
•正确性 在人因工程学研究中，有几种比较常见的正确性类型。如方向正 确性，内容正确性，体系正确性。
效率：处于 体系中，但 测量没有考 虑 相关体系 体系正确性：体系中被测量评价 的 干扰因素：测量考虑 了，但不属于体系
测量考虑 因素
图 体系正 确性和干扰 因素的概念 关系
第2讲：人因工程研究方法与过程
18
分为实验室实验和现场实验； 实验室实验是借助专门的实验设备，在人为实验条件下进行的。由于对 实验条件控制严格，故有助于发现事件的因果关系，并允许对实验结果 进行反复验证； 现场实验也对实验条件进行适当的控制，但由于实验是在现场正常的情 况下进行的，因此，实验结果比较符合实际。
客观存在与数量较多 无突变与容易收集 需要特别的数据收集技术 消耗尽可能少的财力和实验者的精力。
可靠性:是指对一个变量测量多次结果保持稳定的特性
正确性：如方向正确性、内容正确性与体系正确性 防止干扰因素的影响：因变量不能受那些与体系无关的变量 的影响 敏感性
13
2、人因工程研究原则 客观性原则 系统性原则
(5)仿真法： 数据仿真是指在计算机上利用系统的数学模型进行仿真性实 验研究。
人们可对设计阶段的未来系统进行仿真，并对系统中人—机—环境要素 的功能特点相互间的协调性进行分析，从而预知设计产品的性能； 由于数值仿真研究成本低，周期短，已成为人因工程研究的先进方法。
(6)实验法： 在人为控制的条件下，系统地改变一定变量因素，以引起研 究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法， 是人因工程研究中是一种很重要的方法。
差分析、回归分析等
评价性研究
评价性研究中的数据也常用一些较复杂的数理统计方法进行分析
因变量的分类 系统因变量
反映整个系统基本性能，多用于评价研究，较少用于描述性研究和试验 性研究，比如设备的可靠性、耐磨损性、操作成本和维修性能，以及一 些具体的特性，如最大转速、重量等
任务变量
第二讲人类工程学的研究方法
第二讲人类工程学的研究方法通过本讲的学习，应能够：1．说明从事人类工程学研究的基本原则2．阐述人类工程学研究的一般步骤3．阐述常用的人类工程学研究方法2．1 研究方法的基本原则研究方法在科学发展中具有重要作用，只有掌握科学的研究方法，才会使研究工作取得预期的结果。
人因工程学在研究中特别需要遵循客观性和系统性原则。
2．1．1 客观性原则人因工程学必须坚持以唯物辩证法为其方法论的基础，正确地制定技术路线，采取科学合理的研究方法，并对研究对象做出客观的科学结论。
所谓客观性原则，是指在研究工作中坚持严肃认真、实事求是的科学态度，要根据客观事物的本来面目去反映其固有的本质和规律性。
当然，客观性也不是绝对的，任何研究都是在一定的主观认识水平和客观物质条件基础上进行的。
要遵循客观性原则，就应该做到：在研究工作开始时，要根据科研或应用的实际需要．考虑所具备的主客观条件选择合适的研究课题；在研究过程中，要全面、客观、真实地记录情境条件和研究对象的各种反应；在分析研究结果时，要从现实出发，以事实为依据做出合理的推论。
2．1．2系统性原则所谓系统性原则，就是要把研究对象放在系统中加以认识和研究。
人因工程学的主要研究对象是人一机一环境系统。
系统中人、机器、环境这三大要素之间存在着相互制约和相互协同的关系，整个系统的性能不同于各要素性能的简单相加。
人、机器、环境各有自己的组成成分，构成了各自的系统。
系统观点研究人一机一环境系统时，必须从系统的整体出发去分析各子系统的性能及其相互关系，再通过对各部分相互作用的分析来认识系统整体。
人一机一环境系统是一个动态开放系统．不仅各子系统之间存在着物质、能量、信息的交换，而且作为一个整体，它还处于社会系统的影响之下。
因此，各种社会性因素也制约着系统中各个要素及其相互关系。
在研究设计相改进系统功能的过程中，要寻求备要素之间的最合理的配合．以取得最好的效果。
2．2 人因工程学的研究步骤人因工程学的研究，除对学科的理论基础研究外，大量的研究还是对与人直接相关的机具、作业、环境和管理等进行设计和改进。
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评价研究
评价研究中选择个体与描述性研究和试验性研究考虑的因素 一样。被测对象必须能够代表最终用户群体。
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2.1 人因工程的研究方法—基本决策过程
（4）数据收集
2.2 人因工程的研究工具
实验基础环境测控仪器 硬件类 实验工具 生理参数测量仪器 心理参数测量仪器 数字人体及人机交互软件 行为观测与认知心理分析软件 动作分析类软件 人因工程审计类量表 量表类 实验研究工具 综合类 实验研究工具 认知心理测量量表 职业健康与安全类量表 可用性测评系统 虚拟现实系统
Human Factors lab, Management School, Xi’an Jiaotong University, China
人因工程
西安交通大学管理学院
孙林岩教授
篇章总汇
总论 第1章 人因工程概述 第 8章 应用篇 作业空间设计
第 2章
人因工程的研究方法与工具
第 9章
研究地点的选择是第一个需要决定的问题，其内容就 是选择实地研究，还是选择在实验室中进行研究。对于 不同的研究方法有不同的选择规则。
（2）自变量选择
描述性研究 ：标准变量、分层变量（预测） 试验性研究：独立变量、非独立变量 评价研究 ：为评价研究选择变量，要求研究人员把被 评价系统或设备的目标转化成具体的、可测量的标准 变量。
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2.2.3.量表类研究工具（1）
人因工程审计类量表
IEA核对表：一个综合考虑体力负荷、感知负荷、脑力负荷与工人、 环境、工作方法/工具/机器相关联的逻辑框架。 位置分析调查表（Position Analysis Questionnaire）：面向操作 者的结构化的工作分析表，有187个问题，可用于操作者的人的行 为特征分析。 AET核对表：主要用于作业人员的个体特征分析，包括作业人员之 间的协作特征分析。AET广泛使用于需求分析、工作设计、人员管 理、职业咨询和研究等方面。
和观察。
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2.1 人因工程的研究方法—研究方法概述
从研究手段看：研究方法可以分为实验性和非实验性两大类，即 实验法与非实验法
实验法是基于人为控制某些因素，通过实验测试特定因素的影响； 非实验法则是通过调查法、观测法（行为观测）、测试法（心理测 试、感觉评判法；身体测量、生理指征测量）等方法开展研究的。
第10章 第11章
肌肉骨骼失调及其预防
脑力负荷与脑力工作绩效提升 人机界面设计
基础篇 第 3章 第 4章 第 5章 人体测量 人体生理特性 人的心理认知特征 第12章 扩展篇 可用性
第 6章
第 7章
人的信息处理
人的作业环境
第13章
安全性
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第2章 人因工程的研究方法与工具
人因工程在很大程度 上是一门实验科学，其主 要任务是把与人的能力和 行为有关的信息及研究结 果应用于产品、设施、程 序和周围环境的设计中去。 这些知识主要来源于实验
梅奥及霍桑实验 霍桑实验是由梅奥教授作为顾问参与的，与 1927——1932 年间在芝加哥西方电气公司霍桑工厂 进行的一系列实验，包括照明实验，大规模访谈， 对接线板接线工作室的研究几个阶段。 霍桑实验的意义在于它是管理史上具有划时代 意义的事件，它推翻了从泰勒以来人们把人看成经 济人的假设，为管理学开辟了一个新领域，即开始 重视人、研究人的行为。
认知心理量表
态度量表：如瑟斯顿态度量表、波哥达斯社会距离量表； 自陈量表：如明尼苏达多相人格量表、16种人格因素量表、爱德华 个性偏好量表； 压力测试量表：如荷马压力量表、九十项症状自评量表。
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2.2.4.综合类研究工具（2）
虚拟现实系统
虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是门综合技术，它以 计算机技术为主，综合利用计算机三维图形技术、模拟技术、 传感技术、人机界面技术、显示技术、伺服技术等，来生成 一个逼真的三维视觉、触觉以及嗅觉等感觉世界，让用户可 以从自己的视点出发，利用自身的功能和一些设备，对所产 生的虚拟世界这一客体进行浏览和交互式考察。 本系统可以进行头/手/身体跟踪、生物力学/人体工效分析、 作业与物流系统的三维图形仿真、控制和操作。虚拟现实系 统平台主要由以下几个部分构成：①可视化工作站系统：用 于虚拟环境开发和立体显示主机；②虚拟现实显示和投影系 统：③输入输出和控制系统：包括主动式立体眼镜、鸟群跟 踪器、数据手套等；④音响系统；⑤虚拟现实仿真软件系统： 如VisfactoryCAD、vega、Catia、WTK等。
从研究结果看可分为描述性研究、试验性研究、评价研究
描述性研究：用于描绘人的某些特性。如人体尺寸的测量、不同年 龄人的听力损失、能够抬多重的箱子等等。 试验性研究： 是为了检测一些变量对人的行为的影响。通常根据实 际问题、预测理论来决定需要调查的变量和检测的行为。通常，试 验性的研究更关心变量是否对行为有影响以及将如何影响的问题。 描述性研究则更关心所描述对象的统计结果，如平均值、标准偏差 和百分比等。 评价研究：类似于试验性研究，但它的目的多是为了评价一个系统 或产品，并希望事先了解人们在使用系统或产品时的行为表现。
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2.2.4.综合类研究工具（1）
可用性测评系统
主要用途是产品的可用性，用户需求分析及用户研究， 计算机人机交互测评等实验研究。 本实验系统主要由实验室和观察室组成，实验室和观察 室之间有一面隔音、单向透光的镜子，同时配备有视频 设备、监控设备、音频设备和图像合成设备等。
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2.2.1.硬件类研究工具（2）
心理参数测量工具 心理参数测量仪器主要是结合认知心理学，测量反 应人类心理和认知过程的各种参数，主要分为感知觉类、 记忆类、情绪和技能类等。
感知类心理参数测量：主要有眼动仪、实体镜、长度和面积 估计器、动景器、深度知觉仪等。 记忆类测量仪器：记忆看作是对输入信息的编码、贮存和提 取的过程。记忆类实验仪器主要有注意力分配仪、速示器、 记忆鼓、多重选择器等。 情绪和技能类测量仪器：主要考查被试在不同作业状态下的 情绪和其表现出来的作业技能。主要仪器有动作稳定器、简 单选择反应测试仪、选择反应测试仪等。
软件类 实验研究工具 人因工程源自实验研究工具Xi’an Jiaotong UNIVERSITY
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2.2.1.硬件类研究工具（1）
实验基础环境测量工具
实验基础环境测控主要是对实验环境参数进行测量与控制， 内容包括温度、湿度、光照、噪声、辐射、空气等环境参数， 测量仪器包括温度计、湿度计、照度计、噪声计等
2.2.3.量表类研究工具（2）
职业健康与安全类量表
上肢核对表（Upper-Extremity Checklist）：主要 用于引起人体局部（上肢）累积损伤的生物力学压 力问题。 博格量表：评估实验者明确的表达身体上的酸痛或 不适，并也可对实验的组合提出意见及评估，让主 试者可迅速且简单的得到这些信息。 OWAS 姿势分析量表(Ovako Working Posture Analysis System)：主要功能在于可以界定出工作 时的身体姿势，并按照其可能引发伤害的程度来区 分等级。
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2.2.2.软件类研究工具
数字人体模型与人机交互分析类软件
通过在虚拟环境中较精确的定义不同尺寸的数字人体， 建立人体数字模型， 定义其完成指定的任务并分析相应的性能。 代表性的软件有JACK、RAMSIS、ManneQuinPRO软件等。
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2.1 人因工程的研究方法—基本决策过程
（3）被测者选择
描述性研究
代表性的抽样 、随即抽样 样本空间大小
试验性研究
为试验性研究选择被测对象就是要选择那些具有代表性的、 一般化的个体。
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2.1 人因工程的研究方法—基本决策过程
一个具体的研究有基本决策过程：选择研究地 点、选择变量、选择采样主体、收集数据、分 析数据。
（1）研究地点选择
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