人体工效学

科学验。
另一个专题是对比各种不同的操作方法、操作动作 的工作效率；这就是关于合理作业姿势的最早科学研究。
二 工效学的发展史——孕育期
砌砖作业实验是用当时问世不久的连续拍摄的摄影
机，把建筑工人的砌砖作业过程拍摄下来，进行详细分 解分析，精简掉所有非必要动作，并规定严格的操作程 序和操作动作路线，让工人像机器一样刻板“规范”地 连续作业，他们合著的《疲劳研究》(1919年出版)更被 认为是美国“人的因素”方面研究的先驱。
例4 脚踏钮(或脚踏杆)冲水
公共卫生间里水箱拉绳边上贴着醒目的提示“便后 冲水”，但是不冲水的现象司空见惯。公众素质有待提 高固然是一方面，但另一方面，水箱拉绳把手不干净是 人人皆知、也人人腻味的，可见拉绳水箱本身就存在宜 人性的问题，应该从设计角度来寻求解决办法。现在大 城市的公厕里脚踏钮(或脚踏杆)冲水正在推广，效果显 然可见。
二 工效学的发展史——诞生
例如，一战时期英国SE．5A战斗机上只有7个仪表， 到二战时期的“喷火”战斗机上增加到了19个。一战时 期美国“斯佩德”战斗机上的控制器不到10个，到二战
时期P-51上增加到了25个。这就使得经过严格选拔、培
训的“优秀飞行员”也照顾不过来，致使意外事故、意 外伤亡频频发生。
的有国际数值人会议、国际工效学会议等。
国际的和各国的学术团体及其主要活动
国际的和各国的学术团体及其主要活动(a)
1.国际的和各国的学术团体及其主要活动 (1)各主要工业国的学术团体及其活动 最早建立的 人机学学术团体是英国人机工程学会，成立于l950年。
随后建立国家人机学学会的有：联邦德国(1953年)、美
国(1957年)、前苏联(1962年)、法国(1963年)、日本 (1964年)。
国际的和各国的学术团体及其主要活动
国际的和各国的学术团体及其主要活动(b)
现在世界上工业与科技较发达的国家均建立了本国
的国家人机学学术团体。 英国人机工程学会从1957年起发行会刊 《ERGONOMICS》(人机工程)，几十年一直坚持着， 对国际人机学的发展贡献卓著。
主枕头附枕头(a)
一些“上档次”的宾馆里，单人床常配有两个同样
的枕头。本意是让习惯低枕头的人用一个枕头，习惯高
枕头的人两个枕头叠起来用。但这真是一个愚不可及的 “高招”、“损招”!一般人们对枕头高度要求的差别， 哪有一倍之多呢?其结果是：用一个枕头绝大多数人嫌 低，而两个摞起来绝大多数人又嫌高，很少有人能获得
开创的“时间与动作研究”（Time
And Motion Study）包括泰勒的 “铁锹 作业实验”，和吉尔布雷斯夫妇的“砌 砖作业实验”等多项研究。
二 工效学的发展史——孕育期
“铁锹作业实验”是用种大小不同的铁锹，交给工 人使用，比较他们在每个班次8h里的工作效率。结果表 明工效有明显差距。这其实是关于体能合理利用的最早
一 人体工效学的基本定义
工效学 是研究人工作或劳动的自然规律 或法则的科学。研究对象为工程技术设计中与 人体有关的问题，目的是解决工程技术设计设 计如何与人体各种要求相适应，从而使人机系 统（包括操纵机器的人和他所操纵的机器在内 的整个系统）工作效能达到最高。 人体工效学 就是研究人在工作或劳动的 自然规律或法则中人的生理、心理以及人与机 器和环境的关系，获取最大的劳动成果，同时 保证人自身的安全、健康、舒适和满意。
“正常待遇”。
主枕头附枕头(b)
其实只要采用一个稍许高一点的“主枕头”、再配
一个较薄的“附枕头”，岂不就能满足多数人的需要了
吗?并不难解决。问题出在哪里?缺乏“产品应与生理条 件相适应”的考究。
例3 车厢窗户(a)
车厢外表面为墨绿色的旧式旅客列车，其硬座车厢 窗户的高度，正与坐着乘客的胸、肩、头部齐平。打开
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。
例6 双肩背书包和单肩背书包(b)
背双肩背书包，脊柱两侧受力均衡，能保持正直形 态(图3-1a)；而单肩斜挎或手提书包，脊柱都因单侧受
力而形成侧向弯曲(图3.1b、c)，使椎间盘受压均匀分布
一 人体工效学的基本定义
(4)工程心理学，英文Engineering Psychology 这个
名称下的学科研究更专注于心理学方面。 (5)人－机－环境系统工程学、宜人性设计 (人机工 程设计)等，研究内容相同或相近。在日本，该学科的 日文汉字是“人同工学”
二 工效学的发展史——孕育期
美国工程师F．W· 泰勒(Frederick W．Toylor，1856-1915)
国际的和各国的学术团体及其主要活动
国际的和各国的学术团体及其主要活动(c)
(2)国际人机工程学学会 国际人机工程学学会 (IEA，也译作国际人类工效学学会)成立于1960年。
l961年在瑞典斯德哥尔摩举行了第一届国际人机工程
学会议。
国际的和各国的学术团体及其主要活动
国际的和各国的学术团体及其主要活动(d)
第一章 导论

一 人体工效学的基本定义 二 工效学的发展史 三 主要研究内容 四 研究方法
一 人体工效学的基本定义
先看看几个与我们密切相关的人体 工效有关的例子： 人体采用哪种姿势最舒服？ 坐着时采用哪种姿势最舒服？ 使用什么鼠标最不易疲劳？ 什么样的手机键盘最好？ 什么样的计算机键盘最好？ ……
“自然规律”。
二 工效学的发展史——发展和成熟
60年代，载人航天活动的成功使得以工效研究目的
的人、机、环境相互关系的研究显得极为突出，先后出
现人的因素（Human Factors）、人体工程（Huaman Engineering） 工程心理学（Engineering
Psychology）、工效学（Ergonomics）、人的因素工程
二 工效学的发展史——诞生
20世纪的两次世界大战期间，制空权是交战各国必 争的焦点之一。飞行员在高空复杂多变的气象条件下控
制飞行，本来就不轻松。驾驶战斗机与敌机格斗，还要
高度警觉地搜索、识别、跟踪和攻击敌机，躲避与摆脱 对方的威胁，短短几十秒内，在警视窗外敌情的同时， 要巡视、认读各种仪表，立即做出判断，完成多个飞行 与作战操作，更是不易。
一 人体工效学的基本定义
人机工程学的多种学科名称:
(1)人类工效学，或简称工效学，英文Ergonomics这 个学科名称在世界上应用最广。 (2)人的因素(学)，英文Human Factors 这是美国一 直沿用的名称。
(3)人类工程学，英文Human Engineering 类似的名 称有人体工程学。
三 研究内容
飞机坐舱工效评价
缺氧力量工效
日常生活中人体工效学问题
在我们的日常生活中，可以说时时处处都存在着人 机学问题，包括合理的和不合理的事例。在全面学习本
课程之前，环视、巡察、指点一番，使我们概略地了解
到，原来有这么多属于人提工效学应该关注和解决的问 题，心中有数，对学习课程很有好处。下面只是随意列 举一些，简单地把问题所在点出来，不多解说。因为进 一步分析、研讨，将在以后各章各节中陆续展开。
的和谐统一。
二 工效学的发展史——发展和成熟
1981年，在著名科学家钱学森的指导下，陈信、龙
升照发表了《人－机－环境系统工程（学）概述》一文。 该文根据载人航天预先研究的实践概括性地提出了人－ 机－环境系统工程的科学概念。在中国标志一门新兴科 学的形成。
现在每年都有相关工效学国际会议举办，较为著名
TC--159，成立于l957年。其活动情况另作介绍。
国际的和各国的学术团体及其主要活动
目前在我国主要有三个协会从事人体工效学的研究：环 境控制、生保与救生协会，人机与环境工程协会，人类工 效学学会(Chinese Ergonomics Society，简称CES ）。 国际上最著名的协会是International Society of Ergonomics。 主要杂志 Ergonomics Applied Ergonomics International Journal of Industrial Ergonomics
例5 声光控延时开关 (a)
“节约用电人走关灯”的条子随处可见，人走楼空 后楼道里的照明灯还是彻夜长明。这种大家都熟悉的现
象，也需要从设计的角度来寻找原因和改进措施。开关
都安置在楼道照明灯的就近位置，关了灯，楼道一抹黑， 怎么下楼、拐弯、出门呢?
例5 声光控延时开关 (b)
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。
专门的委员会，着重分析和研究该领域的研究现状，
并于1983年提出题为《人的因素研究需要》的专门报 告。
二 工效学的发展史——四维的和谐统一
总的说是要求保护生态环境、人与自然保持持久和
谐，设计伦理回归到中国古代“天人合一”的理念。人
机学此前的观念是：要求人、机、环境三者和谐统一。 吸取可持续发展理念以后，可以表述为：要求人、机、 环境、未来四者和谐统一。即由原先的三维(人、机、 环境) 和谐统一，加上一维(时间、未来)，演进为四维
此后，每三年一次的人机学国际会议依次在德 国、英国、法国、荷兰、美国、波兰、13本等国举
行。其中1982年8月在日本东京举行的第8届会议，
参加者达800余人，我国学者也首次应邀参加了这 次会议。
国际的和各国的学术团体及其主要活动
国际的和各国的学术团体及其主要活动(e)
(3)国际人机工程学标准化技术委员会 代号IS0／
例1 腰疼沙发(a)
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?
例1 腰疼沙发(b)
大沙发座面进深大，无论怎么后靠，腰椎后面总是
空着，使脊柱腰椎段向后的弯曲度加大，形成了不正常
的腰椎形态，不符合坐姿解剖学要求。这就是产品设计 中的解剖学问题。
人体工效与康复工程
北航生物工程系 丁立 Office Tel：82339614 E-mail：ding1971316@buaa.edu.cn
参考书
1.Jan Dul, Bernard Weerdmeester, Ergonomics for beginners, London, 1995,Taylor & Francis. 2.钱学森等，论人体科学，人民军医出版社。 3.陈信，袁修干，《人—机—环境》系列丛书， 北京航空航天大学出版社。 4.丁玉兰，人机工效学，北京理工出版社。 5.航天医学工程系统丛书，国防工业出版社。 6.毛恩荣，车辆人机工程，中国农业大学。
二 工效学的发展史
英国海军部摩瑞尔（K.F.H.MURRELL）的一次会议 上组成了一个学会，学会成员包含人体解剖学家、生理 学家、工程师、心理学家、劳动研究人员、建筑师、照
明工程师等。与会者感到迫切需要为学会取一个名字，
最后者感到迫切需要为学会取一个名字，最后决定采用 一个复合词“Ergonomics”(工效学)来称呼该新兴学科。 Ergonomics由两个希腊词“Ergos”和“Nomics”构成， 前者意思是“工作”、“劳动”，后者是“自然法则”、
窗户，行驶中每小时风速达六、七十或七、八十千米，
即使最闷热的夏季，迎风被吹的乘客也经不住多久，而 背风一侧乘客却依然热不可挡.
例3 车厢窗户(b)
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。
（Human Factor Engineering）、人－机系统（ManMachine System）等学科名称。但这个时期主要研究重 点是让人如何适应机器、适应环境，缺乏从系统总体全 面研究人、机、环境的相互关系。
二 工效学的发展史——发展和成熟
1980年，美国科学院应陆、海、空三军的要求，组成
的生理状态不能正常维持，于是消耗的体能更多，这是 解剖学、生理学方面。
例6 双肩背书包和单肩背书包(c)
用双肩背书包，两手无负担，行动自由灵便，也适
合中小学生的Hale Waihona Puke Baidu泼好动天性，这是心理学方面。
例6 双肩背书包和单肩背书包(d)