人因工程学第2章人的因素
人因工程学第2章人的因素
§2－2 人体作业过程的调节与适应
一、神经系统
• 习惯定型：若长期在同一环境中从事同一项作业活动，通过复合条件 反射逐渐形成该项作业操作的自觉习惯的逻辑平衡潜意识，称习惯定 型，又称动力定型（Dynamic Stereotype）。
二、心血管系统
• 心率 • 血压
• 血糖
100mg/100ml
• 呼吸
判断能否继续作业的标志
50mg/100ml
1）作业时心率 >安静时心率+40 2）脉压 <脉压最大值的一半 3）收缩压 <心率 4）血糖浓度 <正常血糖浓度的一半
§2－3 作业能力及其影响因素
一、作业能力
1. 概念：指完成某作业，作业者所表现的生理、心理、技能的综合性素质。 2. 表达方式
量几乎不受限制，适于中等强度作业的供能。
3）乳酸系列 葡萄糖（糖元） 磷酸果糖激酶 ATP + 乳酸 特征：提供能量速度比较快，持续时间短，提供能量大，无需氧
参与，产生 ATP的数量有限，仅能维持剧烈活动几十秒。
肌肉活动时能量的来源如图
例：跑步
ATP
②产生的有限，由①补充，Cp有限当不
ATP1
够时，再通过③补充， 这时出现假疲劳
我国正常人基础代谢率的平均值如表所示 基础代谢量=基础代谢率×人体表面积×持续时间＝BSt 体表面积 S(m2)＝ 0.0061×身高(cm)＋0.0128 ×体重(kg)－0.1529
2）安静代谢量：机体保持某部位的平衡及某种姿势所需消耗的能量。 安静代谢率： 用R表示 R=1.2B
人因工程学
合人体工学，提高使用效率和舒适度。
降低疲劳
02
通过优化产品设计，人因工程学可以帮助降低使用者在操作过
程中的疲劳感。
提高安全性
03
人因工程学在设计中考虑到人的因素，从而提高了产品的安全
性，减少了事故发生的可能性。
交通工具设计
驾驶安全
人因工程学在交通工具设计中考虑到驾驶员的安全，通过优化内 部设备和外部设计提高驾驶安全性。
背景
随着技术的发展和生产的自动化，机器和设备的复杂性不断 提高，人因工程学在解决人机交互问题中扮演着越来越重要 的角色。
人因工程学的重要性
提高系统效率
通过优化产品设计，减少使用过程中的错误，提 高工作效率。
保障人员安全
通过合理的设计，减少人员在操作过程中可能遇 到的危险。
Байду номын сангаас提高生活质量
通过人因工程学的研究，可以更好地了解人的需 求，提高生活的舒适度和便利性。
无障碍设计
人因工程学提倡无障碍设计，确保所有人都可以 方便地使用和访问建筑和环境。
公共服务设施设计
提高服务质量
通过考虑用户的需求和行为，人因工程学可以提高公共服务设 施的使用效率和客户满意度。
优化流程
人因工程学可以帮助公共服务设施优化工作流程，提高工作效 率并减少等待时间。
营造良好环境
人因工程学可以帮助公共服务设施营造舒适、安全和友好的环 境，提高客户满意度和忠诚度。
数学建模与仿真
数学建模
建立数学模型来描述人的行为、环境因素 等，以预测或解释其在特定人因工程学问 题上的表现。
VS
仿真法
通过计算机模拟或物理模型来模拟人的行 为和环境因素之间的相互作用，以评估人 因工程学设计的有效性。
人因工程学研究的内容
人因工程学研究的内容人因工程学这个学科可有意思啦。
它研究的内容大概可以分成这么几个大块。
（一）关于人的方面1. 人的生理特性。
这里面包括人的感官系统，就像眼睛怎么看东西、耳朵怎么听声音之类的。
比如说人的视觉，在不同的光线条件下，人眼的适应能力是不一样的。
在很亮的地方突然到暗的地方，得有个适应过程。
还有人的听觉，人能听到的声音频率范围是有限的，而且不同频率的声音在人听起来的感觉也不一样。
另外，人的身体尺寸也很重要，像设计椅子的时候就得考虑人的大腿长度、臀部宽度等，这样设计出来的椅子坐着才舒服。
2. 人的心理特性。
人的心理在工程里也有很大影响。
比如说人的注意力，人很难长时间集中注意力在一件事情上。
在设计一些需要人操作的界面时，就得考虑到这一点，不能让操作流程太复杂或者太单调，不然人就容易出错。
还有人的记忆能力，人短期记忆和长期记忆的特点不同。
在设计一些提示信息的时候，就要考虑到人的记忆特点，让提示简单又好记。
（二）关于机器设备方面1. 机器设备的设计。
这得考虑到人的使用习惯和能力。
比如说电脑键盘的布局，为什么现在的键盘布局是这样的，就是经过了很多研究的。
还有汽车的仪表盘，上面的指示灯和各种数据显示，都得让人一眼就能看明白。
如果设计得太复杂或者不合理，司机在开车的时候就可能分心或者误解信息。
2. 机器设备的操作流程。
操作流程得简单易懂。
就像现在的智能手机，操作很简单，基本上大多数人都能很快上手。
这是因为在设计操作流程的时候，充分考虑了人的认知和操作能力。
要是操作流程特别复杂，需要很多步骤才能完成一个简单的功能，那这个设备就很难推广。
（三）关于人和机器设备之间的交互方面1. 交互界面的设计。
这是人和机器设备沟通的桥梁。
像手机的屏幕界面，那些图标和菜单的设计，既要好看又要方便操作。
如果图标设计得太模糊或者菜单的层级太多，人在使用的时候就会很烦躁。
而且交互界面还得考虑不同人群的使用习惯，比如老年人可能眼睛不太好，那图标就得大一点，操作步骤就得简单一点。
人因工程教材《第2篇 人的因素》共41页文档
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
人因工程考点学习资料
第三章 人的技能特征
1 临界视角：眼睛能分辨被看物体最近两点的视角。
2. 视力：视力是眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以临界视角的倒数来表示. 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢5
精品资料
3. 视野：人眼能观察到的范围，常以角度来表示。 静视野– 头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围 注视野– 头部固定，转动眼球注视某一中心点时所见的范围 动视野– 头部固定而自由转动眼球时的可见范围
人因工程考点
精品资料
第一章 绪论
人因工程考点
1. 研究对象: 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。 研究内容: 研究人和机器及环境的相互作用。 研究目的: 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。 2. 人因工程起源于欧洲，形成于美国。 3. 人因工程应用领域：产品类，作业类，环境类，管理类。
6. 感觉定义：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反映，感觉是人们了解外部世界 的渠道，也是一切复杂心理活动的基础和前提。
7. 感觉的过程：人的感觉器官接受内外环境的刺激，将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传 至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。
第二章 人体形态特征和测量
1. 人体测量三方面内容：形态测量、身体测量和运动测量
第二章人因工程概述
生理学家、工程技术专家涉身到该学科中共同研究。
现代人因工程学源于航天事业的发展
主要研究内容： 1）把人、机和环境系统作为一个统一的整体来研究；
2）创造最适应于人操作的机械设备和作业环境，
3）是人、机、环境系统相谐调，从而获得系统的最高综合效能。 主要特点：
1）不同于传统人因工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之 适应工作要求；现在人因工程学照片与机械装备的设计，使机器的操 作不超越人类能力的界限之外。
目前人—系统接口技术已经明显形成如下4个重要分支：
人因工程的发展
硬件人因工程(Hardware Ergonomics):
研究人的生理和知觉特性,并将其相关成果应用到 操作、显示与工作空间布局的分析、设计和评价等 过程中,仍然是人因工程的最大研究应用领域。
20世纪五、六十年代，多应用在工厂生产系统、交 通系统和飞机设计制造行业;
增进人性价值(HUMAN VALUES)，如降低 工作压力和疲劳度，增进安全，提升舒适感 和满足感，以及改善生活品质等。
人因工程聚焦
人类与其生活和工作中所涉及的产品、设备、程序和 环境的交互作用上。
机器
人
环境
达成的途径
系统地将人员的能力、限度、特征、 行为与动机等有关信息应用在人们所 用的物品及使用时的环境的设计中。
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。
人因工程知识点
人因工程知识点一、知识概述《人因工程》①基本定义：人因工程就是一门研究人和系统之间的相互作用的学科，简单来说，就是怎样让人和机器或者环境配合得更好。
比如说，设计一个椅子，就要考虑人的身高、体重、坐姿习惯等，让坐椅子的人感觉舒适，这就涉及到人因工程了。
②重要程度：在很多领域都超级重要呢。
在工业设计方面，如果产品的人因工程没做好，可能用户就不想用这个产品。
比如有的手机设计得按键太小，按起来费劲，这就是没考虑人因工程。
在工作环境设计方面也很关键，舒适的办公室环境能提升员工的工作效率。
③前置知识：需要一些基础的解剖学知识，因为要了解人的肢体动作范围等；还需要基本的心理学知识，毕竟要考虑人的心理感受嘛。
比如说人对颜色的喜好就和心理学有关。
④应用价值：实际应用场景太多啦。
像汽车内部的设计，怎么调整座椅、仪表盘的布局，让驾驶员开车既方便又安全；还有办公室桌椅的高度设置，合适的高度能防止员工长期工作得腰酸背痛等。
二、知识体系①知识图谱：人因工程是一个跨学科的领域，和工程学、心理学、解剖学等都能挂上钩。
在整个学科体系里，像是一条线把很多不同学科的知识点串起来。
②关联知识：和人体工程学关联紧密，很多时候这两个概念都有点分不清。
与环境学也有关联，因为人是在环境中生活和工作的，像室内灯光亮度、温度等环境因素就会影响人的感受。
③重难点分析：- 掌握难度：这门学科难就难在要综合好多不同学科的知识。
得先了解不同人的差异，人的身高、手的大小等都不一样，很难有一个统一的标准。
- 关键点：要学会从使用者的角度思考问题，不能光从技术角度出发。
比如说设计一款鼠标，光想着怎么把技术功能加进去，不考虑手握着舒不舒服可不行。
④考点分析：- 在考试中的重要性：如果是设计类专业的考试，这是必考内容。
像工业设计专业，会考查如何根据人的因素进行产品创新设计。
- 考查方式：可能是出那种分析产品缺陷的题，让你找出哪些方面违背了人因工程原理；或者是给出场景，让你根据人因工程知识进行改善设计。
人因工程学的定义
第二章人的特征1.从外形分：头部、颈部、躯干、左右上肢、左右下肢解剖学分：骨骼、关节、肌肉人机学分：人体多刚体运动学模型15个刚体由14个铰链连接2人体尺寸测量基准面：夭状面、正中夭状面、冠状面、水平面、眼耳平面基本测点：头部测点16个和测量项目12个测量项目：共69项其中立姿40项坐姿22项，手和足部6项及体重1项3人的劳动生理特征：神经系统：1中枢神经系统2周围神经系统感觉器：主要由眼、耳、鼻、舌、皮肤五个感觉器产生视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉眼睛：视角、视力、视距、中央视觉，立体视觉、色觉、色视野、色盲、色弱、明适应、暗适应符合视觉特征的原则：容易看见的原则、视觉形状零碎的法则、对比法则、远近视法则、运动式法则、错视、错觉法则、暗适应法则、应急、疲劳法则、注意法则、调合法则人体尺寸之间应注意哪些问题：1.最大，最小尺寸如门窗走廊取高百分比95%（PMAX 人多处取大百分位，人少取小百分位）2.可调节设计(桌椅类5%~95%)3.折衷设计（P50% 大多数人可用）4.影响人体尺寸的相关因素5适当的修正量（尖头皮鞋和普通皮鞋）6.取最新的人体尺寸人的心理特征：1.人对信息的认识过程：感觉2.（a 适宜刺激b 感觉阈限c适应d 相互作用e 对比f余觉）知觉（a 整体性 b 恒常性 c 错觉）记忆（a 有意记忆与无意记忆 b 机械记忆与意义记忆c瞬间记忆、短时记忆与长时记忆 d 形象记忆、听觉记忆、动作记忆）思维（a 间接性b 概括性c与语言的不可分性）3.人的个性特征：马斯洛：需求层次论（生理、安全、社交、尊重、自我实现）麦克利兰：权利、社交、成就需求论。
人因工程学知识点
人因工程学知识点人因工程学，简单来说，就是研究人与系统中其他要素之间相互作用，以优化人、机、环境系统整体性能的一门学科。
它涵盖了众多方面的知识，在我们的日常生活和工作中发挥着重要作用。
首先，让我们来谈谈人的生理特点与工作的关系。
人的身体结构和生理机能对工作的效率和舒适度有着直接的影响。
例如，人的身高、臂长、腿长等身体尺寸，在设计工作空间和操作设备时是必须要考虑的因素。
如果工作桌的高度不合适，可能会导致操作人员长时间弯腰或伸臂，从而引起疲劳和肌肉骨骼疾病。
再比如，人的视觉、听觉、触觉等感知能力也有一定的限制。
在设计显示器、报警器等设备时，要充分考虑人的视觉和听觉范围，以确保信息能够被准确、及时地感知。
接着，心理因素在人因工程学中也占据着重要的位置。
人的注意力、记忆力、反应速度等心理特性会影响工作的表现。
例如，在长时间单调重复的工作中，人的注意力容易分散，导致工作效率下降和错误率增加。
因此，合理地安排工作任务和休息时间，增加工作的多样性和趣味性，可以有效地提高人的工作积极性和注意力。
另外，工作压力和工作满意度也会对人的心理状态产生影响。
过高的工作压力可能会导致焦虑、抑郁等心理问题，而良好的工作环境和合理的薪酬待遇则可以提高工作满意度，从而提高工作绩效。
在环境方面，照明、温度、湿度、噪音等因素都会对人的工作和生活产生影响。
良好的照明条件可以提高视觉清晰度，减少视觉疲劳；适宜的温度和湿度能够让人感到舒适，提高工作效率；而过大的噪音则会干扰人的思维和交流，甚至对听力造成损害。
例如，在工厂车间中，如果照明不足，工人可能会看错零件的尺寸或位置，从而导致产品质量问题；在办公室中，如果温度过高或过低，员工可能会感到烦躁和不适，影响工作心情和效率。
人因工程学在工作设计方面也有着广泛的应用。
工作流程的合理性、工作强度的适度性、工作姿势的正确性等都是需要考虑的因素。
比如，通过对工作流程进行优化，可以减少不必要的动作和环节，提高工作效率；合理控制工作强度，避免过度劳累；设计符合人体工程学的座椅和工作台，以保持正确的工作姿势，减少身体损伤的风险。
人因工程学第2章 人的因素
华北电力大学工业工程
第一节
二、感觉系统
（二）听觉
神经系统与感觉系统
听觉系统主要包括耳、传导神经与大脑皮层听区等三个部分。 听觉器官可分为外耳、中耳、内耳三部分。 声音的声压必须超过某一最小值，才能使人产生听觉。因此。 能引起有声音感觉的最小声压级称为听阈。不同频率的声音听阈不 同。
华北电力大学工业工程
第二章
人的素
叶 锋
华北电力大学工业工程
第一节
一、神经系统
神经系统与感觉系统
神经系统是人体的主导系统，全身各器官、系统均在神经系 统的统一控制和调节下互相影响、互相协调，以保证人体的统一 及其与外界环境的相对平衡。下面简要介绍神经系统的构成及各 部分作用。 （一）神经组织 神经组织主要由神经细胞（神经元）和神经胶质构成，二者 在形态结构和生理机能上是两种迥然不同的成分。
第一节
二、感觉系统
(三)平衡觉
神经系统与感觉系统
人对自身姿势和空间位置变化的感觉称为平衡觉。它的外周感觉 器官是前庭器官。机体在进行直线运动或旋转运动时，速度的变化 会引起前庭器官中感受器的兴奋。这类感受器的兴奋对于机体运动 的调节以及平衡的维持具有特殊作用。机体静止时，也同样通过这 类感受器来感受机体，特别是头部的空间位置。 影响平衡觉并导致失去平衡的原因有：酒精、年龄、恐惧、突然 的运动、热压、异常姿势等。了解上述现象，可使管理人员更好地 进行作业安排，减少安全事故。
华北电力大学工业工程
第一节
二、感觉系统
（一）视觉
神经系统与感觉系统
视网膜是眼睛的感光部分，内有两种感光细胞——杆状细胞和 锥状细胞。视网膜上感光细胞的分布直接决定着该部分网膜的感光 特性。中央处具有最敏锐的物体细节和颜色辨别能力。离中央越远， 视敏度和辨色能力越低。 视觉是所有感觉中神经数量最多的感觉器，其优点是：可在短 时间内获取大量信息；可利用颜色和形状传递性质不同的信息；对 信息敏感，反应速度快；感觉范围广，分辨率高；不容易残留以前 刺激的影响。但也存在容易发生错视、错觉和容易疲劳等缺点。
人因工程学学习指导与习题
目录第一章人因工程学概述 (1)第二章人的因素 (6)第三章微气候环境 (12)第四章环境照明 (17)第五章色彩环境 (23)第六章噪声及振动环境 (27)第七章空气环境 (35)第八章体力工作负荷 (42)第九章人的信息处理系统 (54)第十章脑力工作负荷 (65)第十一章人体测量 (69)第十二章作业空间设计 (75)第十三章人机系统 (81)第十四章人机界面设计 (100)第十五章劳动安全与事故预防 (107)第一章人因工程学概述一、要点与要求本章的内容主要是了解学习人因工程学，以及应用人因工程学的基本理论和基本方法的一些共性知识。
1.了解人因工程学的命名、起源与发展。
虽非本章的重点,但应有一个较全面的了解,有利于本学科的学习。
2.掌握人因工程学的定义。
这是本章的重点之一,在众多定义中,要求能认知和表述《中国企业管理百科全书》中的人因工程学定义。
3.了解人因工程学的研究任务。
了解它有助于理解人因工程学的定义，所以了解人因工程学的研究任务是必要的。
4.了解人因工程学的内容与应用领域。
了解它将有助于了解学习的目的。
5.掌握人因工程学的研究方法和步骤。
掌握人因工程学的主要研究方法，以及研究的步骤，是应用本学科的基础。
6.人因工程学研究应注意的问题。
这是本章的又一个重点。
希望能学会应注意的三个问题。
7.了解人因工程学与其它相关学科的联系。
这将有助于拓展相关学科的学习。
本章主要是基本概念,考核将以单项选择题、判断改正题和名词概念解释为主,其次是少量的简答题。
二、重点与难点分析1.人因工程学的命名。
由于世界各国人因工程学的发展存在差异，以及研究的侧重点也存在差异,故导致学科名称的使用亦不相同。
如，该学科在美国称为“Human Factors Engineering”（人的因素工程学）或“Human Engineering”（人类工程学），西欧国家称为“Ergonomics”（人类工效学），“Ergonomics”是希腊文，意为“工作法则”。
人因工程学复习题
人因工程学复习题人机工程学概述填空、判断、选择题：1、人机工程学的研究目的在于设计和改进人机环境系统，使系统获得较高的效率和效益，同时保证人的安全、健康和舒适。
2、目前许多国家采用希腊文Ergonomics作为该学科的命名。
日本采用该词的音译，称为人间工学。
3、为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把工作优化问题作为追求的重要目标。
其标志是使处于不同条件下的人能高效、健康、舒适的工作和生活。
4、英国是世界上开展人机工程学最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的，该学科，起源于欧洲，形成于美国。
5、20世纪初，人机关系总的特点是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器。
6、1945年，在国家医药研究委员会等的鼓励下，英国诞生了人因工程职业。
7、1960年成立了国际人类功效学会IEA，标志着该学科已经发展成熟。
8、人因工程学的研究包括理论研究与应用研究两方面。
9、人机的效能取决于人机系统的总体设计。
系统设计的问题是人与机器之间的分工以及人与机器之间如何有效地进行信息交流等问题。
10、工作场所设计包括工作场所总体布置、工作台或操纵台与座椅设计、工作条件设计等。
11、实践表明，系统的事故绝大多数是由人的失误造成的，而人的失误则是由人的不注意引起的。
12、人因工程学中与人直接有关的应用领域有机具、作业、环境和管理等几大类。
名词解释：1人机工程学：就是按照人的特性设计和改进人―机―环境系统的科学。
2人-机-环境系统：指共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统。
3心理测量法：（感觉评价法）：是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，即人对事物客观量做出主观感觉评价。
4心理测验法：是以心理学中有关个体差异理论为基础，将操作者个体在某种心理测验中的成绩与常模作比较，用以分析被试心理素质特点。
5图示模型法：采用图形对系统进行扫描，直观地反映各要素之间的关系，从而揭示系统本质的一种方法。
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RMR＝ (能量代谢率－安静代谢率)/ 基础代谢率＝(M－1.2B)/B
由上式得： M＝B（RMR＋1.2） 总能耗＝ B（RMR＋1.2）×体表面积×活动时间
＝（RMR＋1.2）×基础代谢量
练习：
RMR＝ (作业时的氧耗量－安静时的氧耗量)/ 基础代谢氧耗量
4.能量代谢率的测定
1）直接法 P33 图2-8 2）间接法：通过测定人体消耗的氧量，再乘以氧热价。
M＝单位时间内氧气的消耗量（L/min）×氧热价（KJ/L） 氧热价：物质氧化时，每消耗1L氧所产生的热量称为物质的氧热价。
而氧热价通过呼吸商查表可得。
呼吸商：肌体在同一时间内所产生的CO2量与消耗O2量的比值(CO2 / O2)。 练习
1）ATP—CP系列
磷酸肌酸激酶
CP + ADP （CPK） Cr + ATP 特征：提供能量速度极快，持续时间极短，不需氧参与，产生
ATP的数量很少,适于短暂（10秒以下）剧烈活动。
2）需氧系列（人体活动能量最大的和最主要的产能源）
葡萄糖（脂肪）+ 氧 氧化磷酸化 ATP 特征：提供能量速度中，持续时间长，需氧参与，产生ATP的数
四、劳动强度等级的划分
1. 劳动强度 是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。
2. 指标（体力劳动）
1）相对指标：相对代谢率 RMR
2）绝对指标：劳动强度指数 I ，能耗量，氧耗、心率等
I = T×M×S×W×10 T ：劳动时间率（ %）
T（%）=
工作日内净作业时间（min） 工作日总工时（min） ×100
我国正常人基础代谢率的平均值如表所示 基础代谢量=基础代谢率×人体表面积×持续时间＝BSt 体表面积 S(m2)＝ 0.0061×身高(cm)＋0.0128 ×体重(kg)－0.1529
2）安静代谢量：机体保持某部位的平衡及某种姿势所需消耗的能量。 安静代谢率： 用R表示 R=1.2B
安静代谢量＝RS t＝1.2BS t
适用场合
短暂剧烈活动 短时（1-2min） 长时间的耐力 强度大的活动 活动
二、作业时的氧消耗
1. 基本概念 1）氧需：人体作业时，单位时间所需要的氧量叫氧需。
氧需能否得到满足,主要取决于循环系统的功能,其次取决于呼吸系统的功能。
2）氧上限：血液在单位时间内所供应的最大氧量叫氧上限。 3）氧债：氧需与供氧量之间的差别叫氧债。 2.氧消耗的动态变化规律
第2章 人的因素
• 体力劳动时的能量消耗 • 人体作业过程的调节与适应 • 作业能力及其影响因素 • 合理安排作业休息制度 • 作业疲劳及其测定
§2－1 体力劳动时的能量消耗
一、能量的产生
ATP + H2O ATP酶 ADP +Pi +29.3 KJ/mol
1. 产能定义： 补充ATP的过程。 2. 产能途径：
1）动态作业 动态作业时，人体的耗氧量是变化的，在开始的2－3min内，呼
吸和循环系统的功能还不能满足氧需，肌肉所需的能量是在缺氧条 件下产生的。此后呼吸和循环系统的功能逐渐加强，氧需逐渐得到 满足，进入稳定状态，进入稳定状态的作业可维持较长时间。作业 停止后，机体的耗氧量并不能马上降到安静状态的耗氧水平，还将 继续消耗较多的氧以补偿氧债。
量几乎不受限制，适于中等强度作业的供能。
3）乳酸系列 葡萄糖（糖元） 磷酸果糖激酶 ATP + 乳酸 特征：提供能量速度比较快，持续时间短，提供能量大，无需氧
参与，产生 ATP的数量有限，仅能维持剧烈活动几十秒。
肌肉活动时能量的来源如图
例：跑步Aຫໍສະໝຸດ P②产生的有限，由①补充，Cp有限当不
ATP1
够时，再通过③补充， 这时出现假疲劳
3）能量代谢量：人体进行作业或运动时所需消耗的总能量。 能量代谢率：用M表示
能量代谢量＝MS t
基础代谢量
维持体位所应 增加的代谢量
作业所增加 的代谢量
安静代谢量 能量代谢量
三种代谢量的关系
3. 相对代谢率（Relative Metabolic Rate, RMR）
劳动强度不同，所消耗的能量不同，由于劳动者的体质差异，即 使同样的劳动强度，不同劳动者的能量代谢也不同，为了消除个体差 异，常用相对代谢率来衡量劳动强度。用RMR表示。
倍。
• 概念 肌肉等长收缩来保持一定姿势或本位的作业。
• 特点 能耗水平不高，但易引起人的疲劳。
• 静态作业氧消耗的动态变化规律
静 态 作 业 的 氧 消 耗 动 态变化规律
氧需要 和消耗
需要
消耗
安静 作业
恢复
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 时间
任何作业均含有静态作业成分。静态作业所占的比重与作业者的姿势、 熟练程度有关；越熟练，不必要的静态作业就越少。
（产生乳酸） 。当②产生的ATP=ATP1
时①③停止，持续时间长出现真正疲。
T
3. 三种产能过程的特性比较
项目
ATP—CP系列 乳酸系列
需氧系列
能量产生方式 无氧代谢
无氧代谢
有氧代谢
能源物质 供能速度
CP 很快
糖元 快
糖元、脂肪、 蛋白质
缓慢
供能数量
很少
少
大量
对人体疲劳影响 容易疲劳
容易疲劳
不易疲劳
氧消耗的动态变化规律
A＝ 氧 债 B＝ 补 偿 氧 债
氧
氧上限
氧需
A
稳
定
状
态
A≠B
状态 休 息
作业
B
休息
氧需<氧上限
氧
氧需
氧上限
A
B>A B
状态 休息 时间
作业
休息
氧需>氧上限
时时间间
2）静态作业
所有的肌肉运动都会导致疲劳，但程度取决于很多事情：如舒适程 度、年龄和经验。静态的肌肉运动，其疲劳的恢复时间是动态运动的10
可通过改进工具，改进操作方法，来减少不必要的静态作业。
三、人体的能量代谢
1. 定义 能量代谢就是人体有关能量的产生、转移和消耗。
2. 种类 按机体所处的状态分为三种： 1）基础代谢量：人在基础条件下，维持人最基本生理活动，所需 消耗的能量。
基础代谢率：单位时间内，单位体表面积所消耗的基础代谢量。 用B表示，单位：KJ/(m2.h)
=
∑[各单项劳动占用时间(min)]
工作日总工时（min）
×100
M：8小时工作日的平均能量代谢率（KJ/min•m2） S：性别系数，男性为1，女性为1.3 W：体力劳动方式系数（搬=1，扛=0.40，推/拉=0.05） 10：计算常数
3. 等级划分
1）以RMR指标分级 见表 参阅表8-8