第2讲人因工程研究方法与过程[可修改版ppt]
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人因工程ppt课件
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人體計測資料百分位值之計算
x percentile F
th
• μ =168.8cm，σ =5.98cm • 5th percentile =168.8cm-1.645x5.98cm = 158.96cm • 50th percentile =168.8cm • 95th percentile = 168.8cm+1.645x5.98cm = 178.6cm
人因工程
研究領域
• • • • • • 人體計測 肌力與耐力 心智負荷與工作績效 生物力學（人體力小之測量 • 靜態人體計測資料
– 人體於靜止狀態下採取固定姿勢所量測而得 之身體尺寸大小稱為靜態人體計測資料，又 稱為結構性人體計測資料
使 用 視 覺 顯 示 如 果 ﹕ 息 複 雜 。 1. 訊 息 很 長 。 2. 訊 息 隨 後 會 被 用 到 。 3. 訊 息 與 事 件 發 生 之 空 間 有 關 。 4. 訊 息 不 要 求 立 即 回 應 。 5. 訊 員 之 聽 覺 已 被 佔 用 。 6. 人 音 不 利 於 聽 覺 顯 示 時 。 7. 噪 員 於 固 定 位 置 作 業 。 8. 人
• 動態顯示
– 數量儀表 – 性質儀表
• 其他顯示
– 信號和警示燈 – 人員車輛醒目輔助顯示
• 聽覺顯示以警告與緊急信號為主
控制器
• 空間相容性
– 顯示與控制間對應的關係是否與使用者本身 的認定一致
• 移動相容性
– 儀表指針或刻度之移動方向是否配合旋扭或 搖桿轉動移動的方向
• 設計者 VS.使用者 的概念模式
使 用 聽 覺 顯 示 如 果 ﹕ 息 簡 單 。 1. 訊 息 很 短 。 2. 訊 息 隨 後 不 會 被 用 到 。 3. 訊 息 與 事 件 發 生 之 時 間 有 關 。 4. 訊 息 要 求 立 即 回 應 。 5. 訊 員 之 視 覺 已 被 佔 用 。 6. 人 光 照 明 不 利 於 視 覺 顯 示 時 。 7. 燈 員 之 作 業 經 常 走 動 。 8. 人
人因工程学 PPT课件
《天工开物》
五、我国人因工程学科的发展
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，陈立先生出版了“工业心理学 概观”，这是我国最早系统介绍工业心理学的 著作。
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 。
Ergonomics 工效学 舒适
人因工程学研究什么？
产品
作业
体力工作 脑力工作
效率、效果
人
生理、心理 感知、认知 工效、管理
安全、舒适、健康
设施
环境
微气候、照明 色彩、噪声
空气
1.1 人因工程学的命名及定义
二、定义
国际人类工效学会(IEA，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、生活中与闲 暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和 工作效率的学科。
• 希腊魔鬼故事
1.2 人因工程学的起源与发展
二、二战中尖锐的军械问题——人因学的诞生 这一阶段处于第一次世界大战至第二次世
界大战之前。第一次世界大战为工作效率研究 提供了重要背景。该阶段主要研究如何减轻疲 劳及人对机器的适应问题。
自1924年开始，在美国芝加哥西方电气公 司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验” ，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程 碑。实验得到的结论是工作效率不仅受物理的 、生理的因素影响，还发现组织因素、工作气 氛和人际关系等都是不容忽视的因素。
Human Factors Engineering
人体工程学的研究方法PPT课件
50
关键任务（key task）
关键任务通常是指系统的操作周期中，人的作业 流程具有明确起始点和结束点的一个流程段。
T1
T2
T3
T4
t
51
52
53
Workshop工作坊
54
工作坊是一个研讨机制，在集中的时间内，一组专家 或与问题有关的人员，交换创意、发表和演示某种技 术、技能等。工作坊强调交流，强调短时间、高强度 的研讨问题。
话
３ 首先由她发言提议，她一边发言一边将一叠A4文件放在「文件 ◎ A4(A3)文件框
框」上，当要开始说明文件后，她按下“camera remote” ◎ camera rotating 功能
键，镜头自动转向文件， Auto Focus后，她按“ send”， ◎ Auto Focus 功能
开始一张一张的翻开，并加以说明，这时广告公司对其中 ◎ Capture及copy功能键的需
２ 还好，在火车站的大厅边设有「影像电话亭」，她走到里面从 ◎ PCMICA、SMART CARD
公文包拿出「影像电话卡」插入，先接通公司的Tina 后，
需求或收费卡Insert Slot
再由Tina call 外面广告公司一起进行「会议」。
◎ Multi-point conference需求
◎ 由公司的豪华型方可三方通
人机工程学的研究方法
.
1
• 科学的研究方法 • 人体工程学的研究方法 • 以人为中心的设计研究方法
2
1 科学的研究方法
3
试问任何一位科学家，什么是科学的方法，他会立刻显露 出一本正经而又眼神诡诈的表情。一本正经，是因为他觉 得应该有所交代；而延伸诡诈，是因为他正在盘算如何掩 盖无可奉告的事实。
关键任务（key task）
关键任务通常是指系统的操作周期中，人的作业 流程具有明确起始点和结束点的一个流程段。
T1
T2
T3
T4
t
51
52
53
Workshop工作坊
54
工作坊是一个研讨机制，在集中的时间内，一组专家 或与问题有关的人员，交换创意、发表和演示某种技 术、技能等。工作坊强调交流，强调短时间、高强度 的研讨问题。
话
３ 首先由她发言提议，她一边发言一边将一叠A4文件放在「文件 ◎ A4(A3)文件框
框」上，当要开始说明文件后，她按下“camera remote” ◎ camera rotating 功能
键，镜头自动转向文件， Auto Focus后，她按“ send”， ◎ Auto Focus 功能
开始一张一张的翻开，并加以说明，这时广告公司对其中 ◎ Capture及copy功能键的需
２ 还好，在火车站的大厅边设有「影像电话亭」，她走到里面从 ◎ PCMICA、SMART CARD
公文包拿出「影像电话卡」插入，先接通公司的Tina 后，
需求或收费卡Insert Slot
再由Tina call 外面广告公司一起进行「会议」。
◎ Multi-point conference需求
◎ 由公司的豪华型方可三方通
人机工程学的研究方法
.
1
• 科学的研究方法 • 人体工程学的研究方法 • 以人为中心的设计研究方法
2
1 科学的研究方法
3
试问任何一位科学家，什么是科学的方法，他会立刻显露 出一本正经而又眼神诡诈的表情。一本正经，是因为他觉 得应该有所交代；而延伸诡诈，是因为他正在盘算如何掩 盖无可奉告的事实。
第2讲：人因工程研究方法与过程
频率分析法 对人机系统中机械系统的使用频率和人的操作动作频率进行测定分析。 也可以获得作为调整操作人员负荷参数的依据。 危象分析法： 对事故或近似事故的危象进行分析，特别有助于识别容易诱发错误的情 况，同时，也能方便地找出系统中存在的而又须用较复杂的研究方法才 能发现的问题。 相关分析法： 指利用变量之间的统计关系对变量进行描述和推测，或者找出合乎规 律的东西。例如，对人的身高和体重两种变量进行相关分析，可以用身 高描述人的体重。
情境的选择：决定此研究进行的场所，在实地或实验室
变量的选择：标准变量（如身体特征、行为数据、主观资料或生理 指标）和层次变量（如群体的年龄、性别或教育程度等） 受试者的选择：研究中往往花不少精力于抽样计划和受试者招募， 但其中要特别注意的问题有，样本的代表性、样本的随机性或样本 大小的选择 资料收集方法：实地或实验室收集、问卷或访谈等
《人因工程学》课程教学
第二讲 人因工程研究方法与过程
主讲人：ⅩⅩⅩⅩ
安全与环境工程学院 工业工程教研室 人因工程与安全管理研究所
2013年3月
1
内容目录
2.1 研究方法概述
2.2 人因工程研究过程与原则
2.3 人因工程研究方法与工具
2.4 实验伦理
2
2.1 人因工程研究过程、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 主要来源于实验和观察。
（3）实测方法 指采用仪器设备对研究对象进行实际测量检测的方法。
用三维人体扫描仪进行人体静动态参数的测量； 用医疗仪器进行人体生理参数的测量和人机系统参数、作业环境参数的 测量等。
人因工程学ppt课件
早期 ——使人适应已有 的机器
• 泰勒、吉尔布雷斯：动作与 时间研究
• 一战期间，美军培训选拔人 员来操纵飞机、潜艇等现代 化设备
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
形成 ——机宜人
• 二战中，操纵错误导致事故大大增加， 意识到只有人机关系的研 究由“人适机”转入“机宜人”的新 阶段。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
快速发展 ——人、机、环境系统
• 计算机的人机界面、 • 横向发展：出现种种以不
宇航系统的设计， 拓宽了人因学的研
同行业问题为内容的人因 学，如航空人因学、VDT （视觉显示终端）人因学、
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
• 1949年，英国首先成立了工效学研究 学会。
• 同年，查帕尼斯等，第一本关于人因 的书《应用实验心理学——工程设计 中人的因素》。
• 1957年麦克考米克的《人类工程学》 出版，被许多国家的大学作为课本。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
其它命名
• 美国：人因学（human factors）或人 类工程学（human engineering）、工 程心理学（engineering psychology）
• 欧洲：工效学（ergonomics） • 前苏联：工程心理学 • 日本：人间工学 • 人体工程学；人机工程学；人类工效
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
人因程课件-第02章
Xi’an Jiaotong UNIVERSITY
Team of Prof. Sun L. Y.
School of management
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。
Xi’an Jiaotong UNIVERSITY
Team of Prof. Sun L. Y.
School of management
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、
Xi’an Jiaotong UNIVERSITY
Team of Prof. Sun L. Y.
School of management
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
人因工程PPT课件
现代工业工程
——人因工程学
.
1
一、概述
.
2
1.1、人因工程定义
❖ 人因工程学又称为：工效学、人机工程学、 人类工效学、人体工学
❖ 人因工程是研究“人-机-环境”系统中三者之 间的关系，实现三者的最佳匹配，是一门实 践性、综合性、交叉的边缘学科
.
3
1.1、人因工程定义
两个目标
提高工作效率和质量 满足人们的价值需求
.
29
3.2 作业疲劳
四. 疲劳的类型
1. 生理疲劳 （1）根据产生疲劳的部位分类
（2）根据引起疲劳的原因和状态分类
.
体力疲劳 脑力疲劳 技术性疲劳
局部性疲劳 全身性疲劳
急性疲劳 慢性疲劳 姿势疲劳 缺氧疲劳 病理疲劳
30
3.2 作业疲劳
2．心理疲劳 劳动强度不大，但由于神经系统过于紧张或长时间从事单调、厌烦的工作而使
锻炼：可以巩固动力定型，使动作敏捷、准确、协调、肺 活量增加，使所从事的作业有良好的适应性和持久性。
熟练效应：反.复从事某项活动，形成一种全身性的适应性变27 化，使机体协调、不易产生疲劳，达到提高作业能力的效果 。
3.2 作业疲劳
一. 作业疲劳
在作业过程中，作业者的作业机能衰退、作业能力明显下降， 有时伴随有疲倦感等主观症状的现象，称为作业疲劳。
b.模仿能力和创造能力 c.认知能力、操作能力和社 交能力
❖ 3.动机
指由目标或对象引导、激发和维持 个体活动的一种内在心理过程或 内部动力。
马斯洛的需要层次理论（生理、安 全、归属和爱、尊重、自我实现）
❖ 4.情绪
指人对客观事物的态度体验及相应 的行为反应。是个体与环境之间 某种关系的维持或改变。
——人因工程学
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1
一、概述
.
2
1.1、人因工程定义
❖ 人因工程学又称为：工效学、人机工程学、 人类工效学、人体工学
❖ 人因工程是研究“人-机-环境”系统中三者之 间的关系，实现三者的最佳匹配，是一门实 践性、综合性、交叉的边缘学科
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3
1.1、人因工程定义
两个目标
提高工作效率和质量 满足人们的价值需求
.
29
3.2 作业疲劳
四. 疲劳的类型
1. 生理疲劳 （1）根据产生疲劳的部位分类
（2）根据引起疲劳的原因和状态分类
.
体力疲劳 脑力疲劳 技术性疲劳
局部性疲劳 全身性疲劳
急性疲劳 慢性疲劳 姿势疲劳 缺氧疲劳 病理疲劳
30
3.2 作业疲劳
2．心理疲劳 劳动强度不大，但由于神经系统过于紧张或长时间从事单调、厌烦的工作而使
锻炼：可以巩固动力定型，使动作敏捷、准确、协调、肺 活量增加，使所从事的作业有良好的适应性和持久性。
熟练效应：反.复从事某项活动，形成一种全身性的适应性变27 化，使机体协调、不易产生疲劳，达到提高作业能力的效果 。
3.2 作业疲劳
一. 作业疲劳
在作业过程中，作业者的作业机能衰退、作业能力明显下降， 有时伴随有疲倦感等主观症状的现象，称为作业疲劳。
b.模仿能力和创造能力 c.认知能力、操作能力和社 交能力
❖ 3.动机
指由目标或对象引导、激发和维持 个体活动的一种内在心理过程或 内部动力。
马斯洛的需要层次理论（生理、安 全、归属和爱、尊重、自我实现）
❖ 4.情绪
指人对客观事物的态度体验及相应 的行为反应。是个体与环境之间 某种关系的维持或改变。
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内容目录
2.1 研究方法概述 2.2 人因工程研究过程与原则 2.3 人因工程研究方法与工具 2.4 实验伦理
2.3 人因工程主要研究方法与工具
（1）调查法
-研究方法
调查法是获取有关研究对象材料的一种基本方法，包括访谈法、 考察法和问卷法。
访谈法：
内容目录
2.1 研究方法概述 2.2 人因工程研究过程与原则 2.3 人因工程研究方法与工具 2.4 实验伦理
2.2 人因工程研究过程与原则
1、人因工程研究过程
一个具体的研究有基本研究过程：选择研究地点、 选择变量、选择采样主体、收集数据、分析数据。
研究地点选择
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。
评价性研究
✓ 评价性研究一般探讨的范围更广泛且更具整体性
✓ 与实验性研究相比，通常“变量”指的是一系统或产品
✓ 与描述性研究相比，试图描述人使用一系统或产品的绩效与 行为
（3）选择研究方法时应考虑的因素有： 效果:该方法能达成研究目的之程度 方便：研究方法运用上的简便性
成本：演技方法在经济、资料要求、设备、人力与时间上所 付出的代价
资料分析方法：一些基本的统计计算
实验性研究
✓ 实验性研究的目的是检验某些变量对行为的影响。这些变量 通常根据实际情境或理论预测来确定
✓ 所关心的是某一变量对行为是否产生影响及其影响大小，反 映不同条件下所造成的绩效差异
情境的选择：实地情境（工作变量、环境及受试者都是真实情况） 或实验室情境（变量可控制、可重复且资料收集更精确）。通常采 用实体或电脑模拟的方式进行
第2讲人因工程研究 方法与过程
2.1 人因工程研究过程、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 主要来源于实验和观察。
2.1 研究方法概述
（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
➢ 试验性研究
✓ 试验性研究中的数据常用一些较为复杂的数理统计方法进行分析，如方 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Fra bibliotek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
变量的选择：被操作的称为自变量（如实验内容、实验环境和被试 特征），所测的行为称为因变量（除身体特征外的其他想要的指标）
受试者的选择：受试者所受自变量的影响是否与母群体相同，以控 制误差
资料收集方法：可利用计算机或较复杂的方法，但要避免掉进浩瀚 的资料海洋
资料分析方法：常使用推论统计技术，主要检验统计显著性
✓ 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
2、人因工程研究原则 客观性原则 系统性原则
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。
被测者选择
➢ 描述性研究
代表性的抽样 、随机抽样 样本空间大小
➢ 试验性研究
选择具有代表性的、一般化个体
✓ 研究情境的选择 ✓ 变量的选择 ✓ 受试者的选择 ✓ 资料收集方法的选择 ✓ 资料分析方法的选择
描述性研究
✓ 描述性研究的目的是识别某些重要属性，以描述某一母群体 （事物、现象或人员）的特征，反映母群体的某参数（如平 均数）
✓ 描述性研究表面上看学问不大，但这些研究所提供的资料却 是许多物品与工程设计决策的重要基础
➢ 任务变量
✓ 描述任务完成的情况。这样的变量有①产出数量，如搬运土方数等；
②产出质量，如事故次数、设计好的路径的偏差等；③完成时间，如在电 路中找出错误的时间，任务开始时的延迟时间。
➢人员变量
人员变量用于描述执行任务时人的行为和反应。常用绩效测量、生理指 标、主观反应来度量。
因变量的要求 ➢ 基本要求:
➢ 评价研究
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
数据收集
➢ 描述性研究：可以在实地或实验室中进行 ➢ 试验性研究：常采用计算机辅助的方法 ➢ 评价研究：通过研究人员观察或访问使用者来收集数据
数据分析 ➢ 描述性研究
✓ 常采用基本的统计方法进行。如计算频率分布、平均值、中位数、标准 偏差、相关系数、百分位数等
情境的选择：决定此研究进行的场所，在实地或实验室
变量的选择：标准变量（如身体特征、行为数据、主观资料或生理 指标）和层次变量（如群体的年龄、性别或教育程度等）
受试者的选择：研究中往往花不少精力于抽样计划和受试者招募， 但其中要特别注意的问题有，样本的代表性、样本的随机性或样本 大小的选择
资料收集方法：实地或实验室收集、问卷或访谈等
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：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）从研究结果看可分为描述性研究、试验性研究与评价研究
研究大致可分为描述性研究、实验性研究和评价性研究，但 不管哪种研究都会涉及如下内容：
弹性：研究方法能适应于不同场合与情况的程度 范围：研究方法所测量的现象、行为与事件之数量 效度：研究方法所获得资料与真实生活中所发生者的相似度
信度：研究方法所获得资料与历经时间迁移及多次应用之间 的一直程度
客观：研究方法之运用结果乃依凭据、程序资料，不因研究 者之不同而异的程度
保密、伦理、道德等因素也应适当考虑