第7章 安全人机系统的设计
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第二节 安全人机系统的设计程序
1. 确定系统目标和作业要求（概念性） 系统目标：要求用一句比较抽象，概括的 文字来叙述系统要达到的目标 系统作业要求：进一步说明实现系统目标， 系统必须干什么 系统作业要求的主要内容：若干条“要求” 和若干条“限制”；前者说明目标后者说 明限制条件
安全人机系统模型 设计思想：安全人机系统设计主要处理系统 中人和人-机界面的关系；而不是系统的全 部硬件；强调人的特性和限制；充分发挥机 的优势；最终达到人-机的和谐、统一、高 效、安全 人的主导作用反应在人的决策功能；人的决 策错误也是导致事故的主要原因 安全人机系统的数学模型 S=f (M,M,M,M)； 或 S=f (人，机，环境，管理)
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链式分析方法：实际生产中，人与机器、人与 人之间的相互关联的作业关系称为链 分析步骤：根据人机系统的配置方式画出 链图；确定联系链的重要度和出现频率； 计算联系链值 作图分析法：适用于分析多工种、多人协同作 业的条件下，并考虑空间位置的配合 作图分析法的几个原则：工作场所的不止 和工序的安排应使操作者距控制装置最近； 操作者和操作装置的联线尽可能不交叉； 操作者间的距离应按照链值大小由远到近 安排；作业空间大小应符合安全空间要求， 对危险作业区和危险作业应隔离
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3. 初步设计
功能分配和分析 作业要求：提出诸如精度、速度、技能、培 训时间、满意度等具体指标 作业分析：将分配给人的系统功能分解为使 用者可以理解、学习和完成的单元作业；主 要内容：1.子功能的分解与再分解；2.每一 层次子功能的输入和输出的确定；最终达到 定义“单元作业”水平；一组作业单元又可 组合成一个作业序，一个作业序是分配给特 定使用者的一组相互关联的作业单元
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目标体系的处理技术 目标体系的简化：目标体系中的目标之间 有相互联系，一项目标的变化常会影响另 一目标；在拟定评价目标时，目标不宜过 多，选择影响方案成败和反映方案主要特 征的目标作为评价目标 加权系数方法：评价体系中各目标的重要 性程度不同，设定加权系数可达到突出重 点，简化评价目标的目的；当评价目标数 量较多时，设定加权系数应慎重
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3.评价方法
定性评价：很多评价目标（即评价要素） 很难定量表示，一般采用定性评价；对评 价的语言描述用不同的分值对应的方法称 为价值谱；通过概率计算的方法更能够较 少主观性，得到较合理的评价结果 检查表法（初步定性的评价方法）：根据 评价对象和要求有针对性地编制检查表， 要求尽可能系统和详细 主要步骤：将系统划分为单元；收集各 种信息（标准、规范、生产和技术信 息）；编制检查表（具体形式包括提问 式、叙述式和打分式）
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人机界面：主要包括设计显示，控制以及它 们的关系；要求达到人-机界面符合信息交 流的规律和特性 人-机功能分配：首先按照科学的观点分析 人和机器的不同特点；然后扬长避短，各尽 所能，充分发挥人和机器的优点；从设计阶 段就尽量阻止产生人的不安全行为和机器的 不安全状态，做到系统的本质安全 安全人机系统的设计效益：作业效能的改善； 降低培训费用；改善人力资源的利用率；减 少事故和人为错误；提高生产效率；提高使 用者满意度
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2. 系统定义（实质性）
系统的输入和输出定义：两者应同时进行 系统“功能”的定义：系统的“功能”是用 文字描述的一组工作；系统必须完成自己的 功能任务才能实现系统的目标；应避免“功 能分配”（只定义功能是什么，不定义如何 实现） 系统使用者资料的收集：意义是进一步定义 “使用者”；主要内容包括使用者的群体特 征和使用者的个体特征
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4. 人机界面设计
主要内容：显示、控制以及它们的关系 显示设计：有目的的信息的传递；视觉和听 觉是主要感觉通道 显示设计考虑的问题：传递信息的内容和方 式；传递信息的目的或功能；显示装置的类 型；传递信息的对象
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人机界面设计（续）
控制装置设计注意的问题：控制的功能；控 制操作的作业标准；控制过程的人机信息交 流；人员的作业负荷 人机界面的设计步骤：尺寸、参数计算，绘 制平面图；功能模拟测试，确定实际空间关 系适宜性；实际尺寸模型验证
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3. 作业辅助
记忆辅助类：作业者在作业中记忆特定信息 作业步骤类：指导作业者完成作业活动 作业辅助信息：主要包括提示；关系信息； 模拟信息；举例信息等 作业辅助的设计：在条件许可情况下应优先 采用作业辅助；而不是说明书或培训材料 作业辅助的准确性 作业辅助的可靠性 作业辅助的结构性 作业辅助的简明性 作业辅助的完整性
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从内容上讲，系统作业要求主要包括：系 统做什么；做的标准是什么；如何进行测 量 系统定义阶段人的因素：系统未来的使用 者；目前同类系统的使用和环境；使用者 的作业需求；确保系统目标体现使用者的 需求 系统方案：根据系统目标和系统作业要求 提出；必须有两个或以上的方案备选
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第三节 人机系统的总体设计方法
1. 功能分析与分配 功能化的设计思维（以最抽象的方式描述 问题） 功能分析：描述、确定和分解系统功能 功能分配原则：比较分配原则、剩余分配 原则、经济分配原则、宜人分配原则、弹 性分配原则 功能流程图：将系统各功能按其输入和输 出联系起来，用框图表示
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2. 作业分析
系统作业结构：系统的作业和作业技能的整 体要求（是对作业者群体而言的）；分金字 塔结构、倒金字塔结构和棱形结构 确定作业：研究人在完成分配给他的功能时 的活动过程；需要了解人力资源的知识和技 能、划分作业的技能、确定作业的输入与输 出、确定作业内容、确定作业间的关系等 作业的复杂程度：收集作业信息并划分 功能分解为作业：将功能分解到一定的作 业复杂水平
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第七章结束 《安全人机工程》结束
谢谢！
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描述作业：用适当的形式描述作业，以便设 计和管理时参考 常用方法：作业流程图和作业分析表 建作业序：作业序是指某个作业者单独从事 的一组作业；是经过分解和分析后，具体作 业者要完成的工作 功能被分解为若干作业；作业按一定规律 组合成作业序 组合作业为作业序可考虑的关系：作业的 信息或数据关系；作业技能水平；作业顺 序关系；作业时间安排；人机界面关系 作业序可由多个作业组合，但一般不要超 过7个作业
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5. 作业环境设计
主要包括：作业岗位、作业空间、微气候、 噪声、照明、颜色、振动、有毒物质、辐射 环境等
6. 作业辅助设计
制订选择操作人员的标准 确定培训、使用说明，确定作业辅助手段
7. 系统校验
目的：检验系统是否达到系统定义和设计的 各个目标 制订校验标准、实施校验、作出检验结论
第七章 安全人机系统的设计与分析评价
第一节 安全人机系统的设计
1. 安全人ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统设计的重要性 基本原则：“安全第一，预防为主” 目的：改善人的生存条件；提高工作效 率；使用方便；操作性好；不易疲劳； 安全可靠 方法：采用系统科学方法，合理处理好 人-机-环境三者的关系
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2. 安全人机系统
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2. 评价目标体系
评价目标 评价目标包括：技术评价目标；经济评价 目标和社会评价目标 评价目标建立的前提：完备性、独立性和 简单明确 评价目标体系 评价要素：系统的目的性和集合性是联系 在一起的，若干要素集合在一起是为实现 一定的系统目标 评价目标体系：将总目标分解为各级分目 标，直至具体，直观
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第四节 安全人机系统的分析评价方法
1. 概述 评价的概念：按照明确的目标测定对象的 属性，并把它变为主观效用的行为（明确 价值的过程） 评价的内容：人、机和环境的整体性和各 要素特征与功能等进行综合评价 评价的目的：了解现有产品的优缺点和存 在的问题，为今后改进提供依据和积累资 料 评价的原则：客观、通用、综合
第二节 安全人机系统的设计程序
1. 确定系统目标和作业要求（概念性） 系统目标：要求用一句比较抽象，概括的 文字来叙述系统要达到的目标 系统作业要求：进一步说明实现系统目标， 系统必须干什么 系统作业要求的主要内容：若干条“要求” 和若干条“限制”；前者说明目标后者说 明限制条件
安全人机系统模型 设计思想：安全人机系统设计主要处理系统 中人和人-机界面的关系；而不是系统的全 部硬件；强调人的特性和限制；充分发挥机 的优势；最终达到人-机的和谐、统一、高 效、安全 人的主导作用反应在人的决策功能；人的决 策错误也是导致事故的主要原因 安全人机系统的数学模型 S=f (M,M,M,M)； 或 S=f (人，机，环境，管理)
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链式分析方法：实际生产中，人与机器、人与 人之间的相互关联的作业关系称为链 分析步骤：根据人机系统的配置方式画出 链图；确定联系链的重要度和出现频率； 计算联系链值 作图分析法：适用于分析多工种、多人协同作 业的条件下，并考虑空间位置的配合 作图分析法的几个原则：工作场所的不止 和工序的安排应使操作者距控制装置最近； 操作者和操作装置的联线尽可能不交叉； 操作者间的距离应按照链值大小由远到近 安排；作业空间大小应符合安全空间要求， 对危险作业区和危险作业应隔离
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3. 初步设计
功能分配和分析 作业要求：提出诸如精度、速度、技能、培 训时间、满意度等具体指标 作业分析：将分配给人的系统功能分解为使 用者可以理解、学习和完成的单元作业；主 要内容：1.子功能的分解与再分解；2.每一 层次子功能的输入和输出的确定；最终达到 定义“单元作业”水平；一组作业单元又可 组合成一个作业序，一个作业序是分配给特 定使用者的一组相互关联的作业单元
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目标体系的处理技术 目标体系的简化：目标体系中的目标之间 有相互联系，一项目标的变化常会影响另 一目标；在拟定评价目标时，目标不宜过 多，选择影响方案成败和反映方案主要特 征的目标作为评价目标 加权系数方法：评价体系中各目标的重要 性程度不同，设定加权系数可达到突出重 点，简化评价目标的目的；当评价目标数 量较多时，设定加权系数应慎重
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3.评价方法
定性评价：很多评价目标（即评价要素） 很难定量表示，一般采用定性评价；对评 价的语言描述用不同的分值对应的方法称 为价值谱；通过概率计算的方法更能够较 少主观性，得到较合理的评价结果 检查表法（初步定性的评价方法）：根据 评价对象和要求有针对性地编制检查表， 要求尽可能系统和详细 主要步骤：将系统划分为单元；收集各 种信息（标准、规范、生产和技术信 息）；编制检查表（具体形式包括提问 式、叙述式和打分式）
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人机界面：主要包括设计显示，控制以及它 们的关系；要求达到人-机界面符合信息交 流的规律和特性 人-机功能分配：首先按照科学的观点分析 人和机器的不同特点；然后扬长避短，各尽 所能，充分发挥人和机器的优点；从设计阶 段就尽量阻止产生人的不安全行为和机器的 不安全状态，做到系统的本质安全 安全人机系统的设计效益：作业效能的改善； 降低培训费用；改善人力资源的利用率；减 少事故和人为错误；提高生产效率；提高使 用者满意度
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2. 系统定义（实质性）
系统的输入和输出定义：两者应同时进行 系统“功能”的定义：系统的“功能”是用 文字描述的一组工作；系统必须完成自己的 功能任务才能实现系统的目标；应避免“功 能分配”（只定义功能是什么，不定义如何 实现） 系统使用者资料的收集：意义是进一步定义 “使用者”；主要内容包括使用者的群体特 征和使用者的个体特征
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4. 人机界面设计
主要内容：显示、控制以及它们的关系 显示设计：有目的的信息的传递；视觉和听 觉是主要感觉通道 显示设计考虑的问题：传递信息的内容和方 式；传递信息的目的或功能；显示装置的类 型；传递信息的对象
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人机界面设计（续）
控制装置设计注意的问题：控制的功能；控 制操作的作业标准；控制过程的人机信息交 流；人员的作业负荷 人机界面的设计步骤：尺寸、参数计算，绘 制平面图；功能模拟测试，确定实际空间关 系适宜性；实际尺寸模型验证
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3. 作业辅助
记忆辅助类：作业者在作业中记忆特定信息 作业步骤类：指导作业者完成作业活动 作业辅助信息：主要包括提示；关系信息； 模拟信息；举例信息等 作业辅助的设计：在条件许可情况下应优先 采用作业辅助；而不是说明书或培训材料 作业辅助的准确性 作业辅助的可靠性 作业辅助的结构性 作业辅助的简明性 作业辅助的完整性
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从内容上讲，系统作业要求主要包括：系 统做什么；做的标准是什么；如何进行测 量 系统定义阶段人的因素：系统未来的使用 者；目前同类系统的使用和环境；使用者 的作业需求；确保系统目标体现使用者的 需求 系统方案：根据系统目标和系统作业要求 提出；必须有两个或以上的方案备选
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第三节 人机系统的总体设计方法
1. 功能分析与分配 功能化的设计思维（以最抽象的方式描述 问题） 功能分析：描述、确定和分解系统功能 功能分配原则：比较分配原则、剩余分配 原则、经济分配原则、宜人分配原则、弹 性分配原则 功能流程图：将系统各功能按其输入和输 出联系起来，用框图表示
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2. 作业分析
系统作业结构：系统的作业和作业技能的整 体要求（是对作业者群体而言的）；分金字 塔结构、倒金字塔结构和棱形结构 确定作业：研究人在完成分配给他的功能时 的活动过程；需要了解人力资源的知识和技 能、划分作业的技能、确定作业的输入与输 出、确定作业内容、确定作业间的关系等 作业的复杂程度：收集作业信息并划分 功能分解为作业：将功能分解到一定的作 业复杂水平
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第七章结束 《安全人机工程》结束
谢谢！
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描述作业：用适当的形式描述作业，以便设 计和管理时参考 常用方法：作业流程图和作业分析表 建作业序：作业序是指某个作业者单独从事 的一组作业；是经过分解和分析后，具体作 业者要完成的工作 功能被分解为若干作业；作业按一定规律 组合成作业序 组合作业为作业序可考虑的关系：作业的 信息或数据关系；作业技能水平；作业顺 序关系；作业时间安排；人机界面关系 作业序可由多个作业组合，但一般不要超 过7个作业
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5. 作业环境设计
主要包括：作业岗位、作业空间、微气候、 噪声、照明、颜色、振动、有毒物质、辐射 环境等
6. 作业辅助设计
制订选择操作人员的标准 确定培训、使用说明，确定作业辅助手段
7. 系统校验
目的：检验系统是否达到系统定义和设计的 各个目标 制订校验标准、实施校验、作出检验结论
第七章 安全人机系统的设计与分析评价
第一节 安全人机系统的设计
1. 安全人ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统设计的重要性 基本原则：“安全第一，预防为主” 目的：改善人的生存条件；提高工作效 率；使用方便；操作性好；不易疲劳； 安全可靠 方法：采用系统科学方法，合理处理好 人-机-环境三者的关系
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2. 安全人机系统
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2. 评价目标体系
评价目标 评价目标包括：技术评价目标；经济评价 目标和社会评价目标 评价目标建立的前提：完备性、独立性和 简单明确 评价目标体系 评价要素：系统的目的性和集合性是联系 在一起的，若干要素集合在一起是为实现 一定的系统目标 评价目标体系：将总目标分解为各级分目 标，直至具体，直观
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第四节 安全人机系统的分析评价方法
1. 概述 评价的概念：按照明确的目标测定对象的 属性，并把它变为主观效用的行为（明确 价值的过程） 评价的内容：人、机和环境的整体性和各 要素特征与功能等进行综合评价 评价的目的：了解现有产品的优缺点和存 在的问题，为今后改进提供依据和积累资 料 评价的原则：客观、通用、综合