安全人机工程学课件-人机系统设计
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(安全人机工程学)第6章人机界面设计
可维护性
控制器设计应便于维护和修理，降低维护成本和时 间。
CHAPTER 04
交互设计
交互方式的类型与选择
文本输入
提供文本输入选项，允许用户通过键盘或手 写输入信息。
语音识别
利用语音识别技术，允许用户通过语音与系 统进行交互。
图形界面
使用图形元素，如按钮、图标和菜单，提供 直观的操作方式。
触摸屏
提供触摸屏界面，使用户能够通过触摸操作 与系统进行交互。
交互界面的设计要素
布局
合理安排界面元素的位置，确 保用户能够快速找到所需功能
。
色彩搭配
选择适当的颜色，以增强界面 的视觉效果和用户体验。
字体选择
使用清晰易读的字体，确保用 户在阅读信息时不会感到疲劳 。
图标与按钮
设计简洁明了的图标和按钮， 以便用户快速识别和操作。
信息可读性
显示信息应清晰、易读，避免产生视觉疲劳和误读。
可视化友好
对于视觉显示，应采用易于理解的图表、符号等可视 化元素，提高信息传达效果。
CHAPTER 03
控制器设计
控制器的类型与选择
1 2 3
机械式控制器
利用机械原理实现控制功能的控制器，如开关、 旋钮等。选择时应考虑其可靠性、耐久性和稳定 性。
提供一定程度的个性化 设置选项，满足不同用 户的习惯和需求。
人机界面设计发展趋势
整合多种交互方式，如语音、手势、 触摸等，提供更加自然和便捷的交互 体验。
将情感因素融入界面设计，增强用户 与界面的情感联系，提升用户体验的 愉悦感和满足感。
智能化
多模态交互
无障碍设计
情感化设计
借助人工智能技术，实现界面的自适 应、智能推荐等功能，提高用户体验。
控制器设计应便于维护和修理，降低维护成本和时 间。
CHAPTER 04
交互设计
交互方式的类型与选择
文本输入
提供文本输入选项，允许用户通过键盘或手 写输入信息。
语音识别
利用语音识别技术，允许用户通过语音与系 统进行交互。
图形界面
使用图形元素，如按钮、图标和菜单，提供 直观的操作方式。
触摸屏
提供触摸屏界面，使用户能够通过触摸操作 与系统进行交互。
交互界面的设计要素
布局
合理安排界面元素的位置，确 保用户能够快速找到所需功能
。
色彩搭配
选择适当的颜色，以增强界面 的视觉效果和用户体验。
字体选择
使用清晰易读的字体，确保用 户在阅读信息时不会感到疲劳 。
图标与按钮
设计简洁明了的图标和按钮， 以便用户快速识别和操作。
信息可读性
显示信息应清晰、易读，避免产生视觉疲劳和误读。
可视化友好
对于视觉显示，应采用易于理解的图表、符号等可视 化元素，提高信息传达效果。
CHAPTER 03
控制器设计
控制器的类型与选择
1 2 3
机械式控制器
利用机械原理实现控制功能的控制器，如开关、 旋钮等。选择时应考虑其可靠性、耐久性和稳定 性。
提供一定程度的个性化 设置选项，满足不同用 户的习惯和需求。
人机界面设计发展趋势
整合多种交互方式，如语音、手势、 触摸等，提供更加自然和便捷的交互 体验。
将情感因素融入界面设计，增强用户 与界面的情感联系，提升用户体验的 愉悦感和满足感。
智能化
多模态交互
无障碍设计
情感化设计
借助人工智能技术，实现界面的自适 应、智能推荐等功能，提高用户体验。
第七章安全人机系统的设计与评价ppt课件全
• （1）标准零部件由专门生产厂家生产，生 产率高且能保证质量；
• (2)可减少零组部件的种类，从而减少了测 量工具和测量仪器的品种、规格和数量；
• (3)能保证供应，减少备件的贮备和资金积 压；
• (4)提高了零件的互换性、更换性和易校性 ，即提高了维修性 。
5.提高结合部的可靠性 6.结构安全设计 7.设置齐全的安全装置 8.人机界面设计
二、设计错误和操作错误分析
• （一）设计错误分析 • 机器设计不当和设计出现差错叫设计错误。 • 具体说来有如下几个方面： • 1.功能分配错误 • (1)给人分配了无法顺利执行的功能； • (2)可以由人很好执行的功能分配给了机器； • (3)人与机器之间的功能分配，有一部分是受
功能性质所限制。
2.人机系统安全评价分析的新概念
• （1）现代人机系统的新特点 • 系统的分析与设计必须按照人的认
知与心理活动进行。 • 现代的大规模工业系统的危险分
析与评价，必须充分考虑人在系统运 行和维护中的作用。 • 现代工业系统趋向大规模、集中 化，人的因素问题，应用传统的学科 领域知识，对人机系统的安全设计和 安全控制，提供的理论是不够的。
态。
3.耐环境设计
• 产品设计时要考虑环境条件 的影响，应进行耐机械应力的设 计，抗气候条件设计，为此，在 设计、试制阶段要进行实验室模 拟或现场作预测环境条件下的可 靠性试验，如耐久性试验，寿命 试验，环境试验，可靠性测定和 可靠性验证等试验。
4.简单化和标准化设计
产品零组部件标准化有如下几个优点：
那些方法可以提高系统效能可靠度？
6.如何理解人的不稳定因素，它和不安全行 为有何关系？
7.人的失误原因有哪些？如何控制？
8.如何正确处理可靠性设计与维修性设计的 关系？
• (2)可减少零组部件的种类，从而减少了测 量工具和测量仪器的品种、规格和数量；
• (3)能保证供应，减少备件的贮备和资金积 压；
• (4)提高了零件的互换性、更换性和易校性 ，即提高了维修性 。
5.提高结合部的可靠性 6.结构安全设计 7.设置齐全的安全装置 8.人机界面设计
二、设计错误和操作错误分析
• （一）设计错误分析 • 机器设计不当和设计出现差错叫设计错误。 • 具体说来有如下几个方面： • 1.功能分配错误 • (1)给人分配了无法顺利执行的功能； • (2)可以由人很好执行的功能分配给了机器； • (3)人与机器之间的功能分配，有一部分是受
功能性质所限制。
2.人机系统安全评价分析的新概念
• （1）现代人机系统的新特点 • 系统的分析与设计必须按照人的认
知与心理活动进行。 • 现代的大规模工业系统的危险分
析与评价，必须充分考虑人在系统运 行和维护中的作用。 • 现代工业系统趋向大规模、集中 化，人的因素问题，应用传统的学科 领域知识，对人机系统的安全设计和 安全控制，提供的理论是不够的。
态。
3.耐环境设计
• 产品设计时要考虑环境条件 的影响，应进行耐机械应力的设 计，抗气候条件设计，为此，在 设计、试制阶段要进行实验室模 拟或现场作预测环境条件下的可 靠性试验，如耐久性试验，寿命 试验，环境试验，可靠性测定和 可靠性验证等试验。
4.简单化和标准化设计
产品零组部件标准化有如下几个优点：
那些方法可以提高系统效能可靠度？
6.如何理解人的不稳定因素，它和不安全行 为有何关系？
7.人的失误原因有哪些？如何控制？
8.如何正确处理可靠性设计与维修性设计的 关系？
安全人机工程学ppt课件
人的自然倾向与可靠性分析
27
二、错觉
完整版PPT课件
错觉是指人所获得的印象与客观事物发生差异的现象。
视错觉 空间错觉 大小与重量错觉 颜色错觉
长度错觉； 方位错觉； 透视错觉； 对比错觉
听错觉
运动错觉
人的自然倾向与可靠性分析
28
完整版PPT课件
精神紧张与躲险动作
一、精神紧张、慌张以及惊慌
人机系统的安全与可靠性取决于机的可靠性、人的可靠性 及其他们间的协调关系。
机的可靠性是衡量人机系统安全性的重要依据，人的可靠 性直接影响人机系统的安全性，并且往往起主导作用。
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人的自然倾向与可靠性分析 22
l、可靠性的定义 可靠性是指研究对象在规定条件下、规定时间内、完成规定 功能的能力。
与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。 从解决“人”与“物”之间界面关系的角度，研究导致
活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的 依据等，同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求，以 这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而 在实现生产效率的同时确保障劳动者的安全。
人-机关系
❖ 精神紧张：紧张状态的发展可分为三个阶段：警戒反应期、抵抗期、衰竭期。
❖ 慌张：是作业者在某种心理状态下所出现的一种工作状态，表现为着急慌忙，工 作急于求成，而且忙中又常出错。
❖ 惊慌：是在异常情况下，多数人心理会骤然发生变化，内心十分紧张，一时失去 正确的判断能力，行动也随之失去常态；或者惊呆不能动弹；或者张皇失措，行 动不能自控；也有的在生理上出现种种不正常现象，如心率加快、血压升高、大 小便失禁、哆嗦、皮肤起鸡皮、上下牙齿振碰、口吃等。
规定功能是指机器设备本身的性能指标和包括人方便、安全、 舒适地操纵机器的使用功能。当机器和设备达到规定功能，则 可靠；当产品丧失规定功能，则称其发生故障、失效或不可靠。
《安全人机工程学》课件第2章 人机系统
*
1.人机能力比较法（Fitts Lists分配方法）
*
2.Price决策图法 决策图由6个区域组成，每个区域对应于不同的人机绩效和分配方案：①表示将功能分配给机器；②表示将功能分配给机器；③表示既可分配给人也可分配给机器，存在一个最佳分配点；④将功能分配给人；⑤将功能分配给人；⑥采用其他的方法重新设计。
*
安全人机系统事故模型的重要意义在于： （1）从个别抽象到一般，把同类事故抽象为模型，可以深入研究导致伤亡事故的原因和机理。 （2）事故模型化可以查明以往发生过的事故和直接原因，找出主要原因，用以预测类似事故发生的可能性。 （3）根据事故模型可以做出危险性评价以及预防事故的决策，增长安全生产的理论知识，积累安全信息，进行安全教育，指导安全生产。 （4）各类模型既是一种安全原理的图示，又是应用人机工程、系统工程新科学和系统分析的新方法。 （5）性能模型可以向数学模型发展，由定性分析逐步向事故预测定量化发展。这可为事故预测和制定技术措施打下基础。
*
*
2.1 人机系统概述 2.2 人机系统类型及功能 2.3 人机系统的基本模式 2.4 人机功能分配 2.5 人机系统事故模式与应用
学习目标： 了解人机系统的类型； 掌握人的功能和机的功能及功能特性比较，能进行简单的人机功能分配设计； 充分理解人机系统事故模式和安全人机系统事故模型的作用； 理解人机关系和人机系统基本模式。
*
采用机器时的有利点
采用人时的有利点
重复性的操作、计算，大量的情报资料存储
由于各种干扰，需要判断信息时
迅速施加大的物理力时
在图形变化情况下，要求判断图形时
大量的数据处理
要求判断各种各样的输入时
根据某一特定范围，多次重复作出判断
1.人机能力比较法（Fitts Lists分配方法）
*
2.Price决策图法 决策图由6个区域组成，每个区域对应于不同的人机绩效和分配方案：①表示将功能分配给机器；②表示将功能分配给机器；③表示既可分配给人也可分配给机器，存在一个最佳分配点；④将功能分配给人；⑤将功能分配给人；⑥采用其他的方法重新设计。
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安全人机系统事故模型的重要意义在于： （1）从个别抽象到一般，把同类事故抽象为模型，可以深入研究导致伤亡事故的原因和机理。 （2）事故模型化可以查明以往发生过的事故和直接原因，找出主要原因，用以预测类似事故发生的可能性。 （3）根据事故模型可以做出危险性评价以及预防事故的决策，增长安全生产的理论知识，积累安全信息，进行安全教育，指导安全生产。 （4）各类模型既是一种安全原理的图示，又是应用人机工程、系统工程新科学和系统分析的新方法。 （5）性能模型可以向数学模型发展，由定性分析逐步向事故预测定量化发展。这可为事故预测和制定技术措施打下基础。
*
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2.1 人机系统概述 2.2 人机系统类型及功能 2.3 人机系统的基本模式 2.4 人机功能分配 2.5 人机系统事故模式与应用
学习目标： 了解人机系统的类型； 掌握人的功能和机的功能及功能特性比较，能进行简单的人机功能分配设计； 充分理解人机系统事故模式和安全人机系统事故模型的作用； 理解人机关系和人机系统基本模式。
*
采用机器时的有利点
采用人时的有利点
重复性的操作、计算，大量的情报资料存储
由于各种干扰，需要判断信息时
迅速施加大的物理力时
在图形变化情况下，要求判断图形时
大量的数据处理
要求判断各种各样的输入时
根据某一特定范围，多次重复作出判断
安全培训之安全人机工程学.ppt
• 1）能力（包括感觉、知觉、观察力、注意、 记忆、思维、操作能力）
• 2）性格（道德品质和意志特点） • 3）气质（四种气质）P173 • 4）需要和动机 • 5）情绪与情感 • 6）意志
第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
2.
指机械在按使用说明书的预定使用条件下，
执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、
人机系统的类型
1）机械化、半机械化控制的人机系统； 特点：人－－操作者和控制者 机器－－动力源、监控装置 安全性：取决于人机功能分配的合理性，机器的本
质安全性及人为失误。 2）全自动化控制的人机系统。
特点：机－－运行主体 人－－监视者和管理者
安全性：取决于机器的本质安全性、机器的冗余系 统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差。
第一节 安全人机工程基本知识
• 安全人机工程的定义
研究人、机、环境的安全本质，并使三 者从安全角度上达到最佳匹配，以确保系统高 效、经济的运行。
主要研究内容
安全人机工程在研究的诸多因素中 主要研究人与机器的关系。
1. 分析机械设备、设施在生产过程中的不安全因素， 并进行可靠性设计等；
2. 研究人的生理和心理特性 3. 分析人机界面之间的信息传递安全问题 4. 分析人机系统的可靠性
• 有效度：狭义可靠度与维修度的综合称为有效 度。
系统或产品可靠性预计
目的：产品可靠性预计是根据零部件的可靠性数据来预
算产品的可靠性指标，如可靠度、故障率或Байду номын сангаас均寿命。
1）串联系统的可靠性预计
单元越多，系统可靠性越低； 单个单元可靠性越低，系统可靠性越低； 系统可靠性总小于系统中可靠度最低单元的可靠性。
• 2）性格（道德品质和意志特点） • 3）气质（四种气质）P173 • 4）需要和动机 • 5）情绪与情感 • 6）意志
第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
2.
指机械在按使用说明书的预定使用条件下，
执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、
人机系统的类型
1）机械化、半机械化控制的人机系统； 特点：人－－操作者和控制者 机器－－动力源、监控装置 安全性：取决于人机功能分配的合理性，机器的本
质安全性及人为失误。 2）全自动化控制的人机系统。
特点：机－－运行主体 人－－监视者和管理者
安全性：取决于机器的本质安全性、机器的冗余系 统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差。
第一节 安全人机工程基本知识
• 安全人机工程的定义
研究人、机、环境的安全本质，并使三 者从安全角度上达到最佳匹配，以确保系统高 效、经济的运行。
主要研究内容
安全人机工程在研究的诸多因素中 主要研究人与机器的关系。
1. 分析机械设备、设施在生产过程中的不安全因素， 并进行可靠性设计等；
2. 研究人的生理和心理特性 3. 分析人机界面之间的信息传递安全问题 4. 分析人机系统的可靠性
• 有效度：狭义可靠度与维修度的综合称为有效 度。
系统或产品可靠性预计
目的：产品可靠性预计是根据零部件的可靠性数据来预
算产品的可靠性指标，如可靠度、故障率或Байду номын сангаас均寿命。
1）串联系统的可靠性预计
单元越多，系统可靠性越低； 单个单元可靠性越低，系统可靠性越低； 系统可靠性总小于系统中可靠度最低单元的可靠性。
安全人机工程学课件
工作空间布局
不合理的空间布局会导致人员活动不便，增加事故风险。应对工作空 间进行合理规划，确保人员能够安全、高效地完成作业。
照明条件对视觉疲劳影响及优化方案
照明不足或过强
不合适的照明条件会导致视觉疲劳、眩光等 问题，影响人员视力和工作效率。应根据作 业需求和环境条件选择合适的照明设备和照 度。
色彩与对比度
人机界面与交互方式
人机界面
人机界面是人机系统中人与机器之间进行信息交换的媒介，包括显示装置、控制装置和通信设备等。
交互方式
人机系统中的交互方式包括手动控制、自动控制和人机对话等。手动控制是指操作者通过控制装置直 接控制机器运行；自动控制是指机器根据预设程序或传感器信号自主运行；人机对话是指操作者与机 器通过对话方式进行信息交换和控制。
根据信息类型和人的视觉特性，选择合适 的显示方式，如数字、图形、灯光等。
根据人的视觉感知能力和信息重要性，设 计合适的显示参数，如大小、颜色、对比 度等。
显示布局和排版
案例分析
根据人的阅读习惯和信息逻辑关系，设计 合理的显示布局和排版，提高信息可读性 和易理解性。
以汽车仪表盘、机床数控面板等为例，分 析显示器设计的优缺点和改进措施。
流向和速度。
航空、铁路等运输方式中安全人机工程学应用
1 2 3
航空运输
分析飞行员的生理心理特性，研究驾驶舱布局、 仪表显示、操纵系统等对飞行安全的影响，提出 改进措施。
铁路运输
探讨列车驾驶员的视觉、听觉和反应特性，分析 铁路信号系统、列车控制系统等的安全性和可靠 性，提出优化建议。
水路运输
研究船员的生理心理特性，分析船舶导航设备、 通信设备以及船舶操纵系统等的可用性和安全性， 提出改进方案。
不合理的空间布局会导致人员活动不便，增加事故风险。应对工作空 间进行合理规划，确保人员能够安全、高效地完成作业。
照明条件对视觉疲劳影响及优化方案
照明不足或过强
不合适的照明条件会导致视觉疲劳、眩光等 问题，影响人员视力和工作效率。应根据作 业需求和环境条件选择合适的照明设备和照 度。
色彩与对比度
人机界面与交互方式
人机界面
人机界面是人机系统中人与机器之间进行信息交换的媒介，包括显示装置、控制装置和通信设备等。
交互方式
人机系统中的交互方式包括手动控制、自动控制和人机对话等。手动控制是指操作者通过控制装置直 接控制机器运行；自动控制是指机器根据预设程序或传感器信号自主运行；人机对话是指操作者与机 器通过对话方式进行信息交换和控制。
根据信息类型和人的视觉特性，选择合适 的显示方式，如数字、图形、灯光等。
根据人的视觉感知能力和信息重要性，设 计合适的显示参数，如大小、颜色、对比 度等。
显示布局和排版
案例分析
根据人的阅读习惯和信息逻辑关系，设计 合理的显示布局和排版，提高信息可读性 和易理解性。
以汽车仪表盘、机床数控面板等为例，分 析显示器设计的优缺点和改进措施。
流向和速度。
航空、铁路等运输方式中安全人机工程学应用
1 2 3
航空运输
分析飞行员的生理心理特性，研究驾驶舱布局、 仪表显示、操纵系统等对飞行安全的影响，提出 改进措施。
铁路运输
探讨列车驾驶员的视觉、听觉和反应特性，分析 铁路信号系统、列车控制系统等的安全性和可靠 性，提出优化建议。
水路运输
研究船员的生理心理特性，分析船舶导航设备、 通信设备以及船舶操纵系统等的可用性和安全性， 提出改进方案。
2024版《人机工程学》PPT课件
《人机工程学》PPT 课件•人机工程学概述•人体生理与心理特征•人机界面设计原理•工作场所人机工程学应用目录•办公环境人机工程学应用•交通运输领域人机工程学应用•总结与展望CHAPTER人机工程学概述定义与发展历程定义发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域，随着计算机技术的发展，逐渐拓展到信息技术、航空航天、医疗等领域。
研究对象与范围研究对象研究范围学科特点及意义CHAPTER人体生理与心理特征人体生理结构简介肌肉系统循环系统通过收缩和舒张产生运动，维持姿势。
输送氧气和营养物质，排除废物。
骨骼系统神经系统呼吸系统构成人体基本框架，支持体重，保护内脏。
传递和处理信息，控制人体各种活动。
吸入氧气，排出二氧化碳，维持生命活动。
感觉知觉感觉与知觉的关系030201感觉与知觉特性分析认知过程及影响因素认知过程01影响因素02认知负荷03CHAPTER人机界面设计原理清晰易读色彩搭配手机屏幕汽车仪表盘符合人体工学控制器的形状、大小和位置应符合人体工学原理，方便用户操作并减少误操作的可能性。
功能明确控制器的功能应明确、直观，避免使用过于复杂或混淆的操作方式。
•反馈及时：控制器应提供及时的操作反馈，如声音、灯光等提示，帮助用户确认操作是否成功。
电脑鼠标游戏手柄界面一致性减少认知负荷个性化定制多通道交互人机界面优化方法探讨CHAPTER工作场所人机工程学应用1 2 3基于工艺流程的布局规划基于人体工效学的布局规划基于环境因素的布局规划工作场所布局规划方法论述设备选型与配置策略探讨设备选型原则根据工作需求、设备性能、经济效益等因素，选择适合的设备类型和型号。
设备配置策略根据工艺流程、设备功能、空间布局等因素，合理规划设备的布局和配置，提高设备使用效率和工作效率。
设备维护与保养建立完善的设备维护和保养制度，确保设备处于良好状态，延长设备使用寿命。
劳动强度评价方法采用主观评价、客观测量等方法，对员工的劳动强度进行全面、准确的评价。
《安全人机工程学》课件(第一章)
2010.3.
安全与环境工程系
第 22 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
图1 研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型
2010.3.
安全与环境工程系
第 23 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 控制面板模拟器
– 波士顿爱迪生 公司（Boston Edison Company）的” 神秘6号” （Mystic #6） – 电厂的控制板 MITRE开发
2010.3.
安全与环境工程系
第 17 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
三、人机工程学的定义 • 研究各种工作环境中人的因素，研究 人和机器及环境的相互作用，研究人的 工作、生活中怎样统一考虑工作效率、 人的健康、安全和舒适等问题的科学。 • 人机工程学是运用人的生理学、心理学 和其它有关学科知识，使机器和人相互 适应，创造舒适和安全的工作与环境条 件，从而提高工效的一门科学。
2010.3.
安全与环境工程系
第 19 页
2、人机工程学在工业设计中的作用
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
• 人机工程学为工业设计开拓了新设计思路， 并提供了独特的设计方法和理论依据。 • 人体工程学的研究，为工业设计全面考虑 “人的因素”提供了人体结构尺度，人体生 理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可 有效地运用到工业设计中去 • 为工业设计中“产品”的功能合理性提供科 学依据 • 为工业设计中考虑"环境因素"提供设计准则
2010.3.
安全与环境工程系
第 2 页
一、课程的定位
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 一 章 ︶
本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之 一，是该专业的一门必修专业基础课。 该课程从解决“人”与“物”之间界面关系 的角度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素 作用机理和预防与消除方法的依据等，同时为工 程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数 据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计， 从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全， 培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全 分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学 生的学习具有不可替代的重要地位。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计3
度盘上最小刻度线间的距离称为刻度，刻度大小可根据人 眼的最小分辨能力（≮0.6~1mm,一般1~2.5mm）和刻度盘 的材料性质(钢、铝等≮1.0mm，铜0.5mm）及视距而定。 ②刻度类型
❖ 常见有单刻度线 、双刻度线和递增式刻度线。
③刻度线宽度
❖ 即刻度线的粗细；刻度线宽度取决于刻度大小。研究表明， 当刻度线宽度为刻度的10%左右时，读数地误差最小。一般 取刻度大小的10~15%；普通刻度线的宽度常取为 0.2±0.02mm；远距离观察可取0.6~0.8mm，带有精密装置 取0.0015～0.1mm
2）传递的信息数量不宜过多，过多会加重心里负担。 3）应考虑人接受信息能力的特性，多感觉通道比单通道更能
引起注意。
4）同种类的信息尽量用同样方式传递。 5）显示的信息变化时，其方向和幅度，要与信息变化所带来
的作用和趋向相一致。
6）在多种显示器的情况下，要根据技术过程、各种信息的重 要程度和使用频数来布置，重要的放在醒目的位置。
按真实的工作条件或模拟真实的工作条件进行实验。实 验的参量需根据具体工作要求而定，一般是以误认百分 率、误解百分率、认读所需时间这三个参量为主。
1）显示方式选择
视觉显示方式有两种：定量显示和定性显示。
（1）定量显示包括数字式显示、指针式模拟显示和动态显示等三种。
❖ 作为定量显示，在静态显示的条件下数字显示产生的误读率较低，而且认读需占 用的时间也较短。
为避免混淆，可使用点阵构成的数字。
4）信号灯设计
信号灯是用光的形式传递信息的视觉显示器。广泛应用于航空、航海、铁路和公路交 通以及仪器仪表板上，用于指示状态、表达要求或传递信息。其特点是面积小、视距 远、引人注目、简单明了，但信息负荷有限。 设计原则： ❖ 清晰、醒目和必要的视距；合乎使用目的； 不同情况下使用的信号灯应采用不同颜色、不同形状以及标记上加以区别。如“ ” 指向，！危险，×禁止等。为引起注意，可用强光或闪光信号，闪光频率为0.67~1.67 HZ，亮与灭的时间比在1：1至1：4之间，明度对比较差时，闪烁频率可稍高。 ❖ 按信号性质设计；（重要的可采用多重显示） ❖ 信号灯的位置与颜色设计； 重要的必须放置在最佳视区；其颜色编码可有10种，单个时以蓝绿色最为清晰。 ❖ 信号灯与操纵杆和其它显示器的配合
❖ 常见有单刻度线 、双刻度线和递增式刻度线。
③刻度线宽度
❖ 即刻度线的粗细；刻度线宽度取决于刻度大小。研究表明， 当刻度线宽度为刻度的10%左右时，读数地误差最小。一般 取刻度大小的10~15%；普通刻度线的宽度常取为 0.2±0.02mm；远距离观察可取0.6~0.8mm，带有精密装置 取0.0015～0.1mm
2）传递的信息数量不宜过多，过多会加重心里负担。 3）应考虑人接受信息能力的特性，多感觉通道比单通道更能
引起注意。
4）同种类的信息尽量用同样方式传递。 5）显示的信息变化时，其方向和幅度，要与信息变化所带来
的作用和趋向相一致。
6）在多种显示器的情况下，要根据技术过程、各种信息的重 要程度和使用频数来布置，重要的放在醒目的位置。
按真实的工作条件或模拟真实的工作条件进行实验。实 验的参量需根据具体工作要求而定，一般是以误认百分 率、误解百分率、认读所需时间这三个参量为主。
1）显示方式选择
视觉显示方式有两种：定量显示和定性显示。
（1）定量显示包括数字式显示、指针式模拟显示和动态显示等三种。
❖ 作为定量显示，在静态显示的条件下数字显示产生的误读率较低，而且认读需占 用的时间也较短。
为避免混淆，可使用点阵构成的数字。
4）信号灯设计
信号灯是用光的形式传递信息的视觉显示器。广泛应用于航空、航海、铁路和公路交 通以及仪器仪表板上，用于指示状态、表达要求或传递信息。其特点是面积小、视距 远、引人注目、简单明了，但信息负荷有限。 设计原则： ❖ 清晰、醒目和必要的视距；合乎使用目的； 不同情况下使用的信号灯应采用不同颜色、不同形状以及标记上加以区别。如“ ” 指向，！危险，×禁止等。为引起注意，可用强光或闪光信号，闪光频率为0.67~1.67 HZ，亮与灭的时间比在1：1至1：4之间，明度对比较差时，闪烁频率可稍高。 ❖ 按信号性质设计；（重要的可采用多重显示） ❖ 信号灯的位置与颜色设计； 重要的必须放置在最佳视区；其颜色编码可有10种，单个时以蓝绿色最为清晰。 ❖ 信号灯与操纵杆和其它显示器的配合
安全人机工程学-人机系统
可检测如电磁波等一些人不能检测的 收信号，掌握标准困难，易出错；具有味觉、
物理量
嗅觉和触觉
在力量、速度、精确、操作范围、 肢体具有许多自由度，可在三维空间进行多
耐久性等方面远比人优越；对处理液 种运动，可进行微妙的协调，但人的力量、速
体、气体和粉状体等比人优越，但处理 度有限；可通过获取视觉、听觉、位移和重量
功率可大可小；可以根据目的设计 适于功率小于 100 W 的轻巧的作业；人是综 必要的功能，避免浪费；功能简单的机 合整体，有多种功能，需要补充能耗，还必须
器速度快而且准确；新机器从设计、制 适应处理必要功能以外的时间；必须采取绝对
造到运转需要一定时间
安全措施；需要教育和训练
专用机械的用途不能改变，只能按 程序运转，不能随机应变；比较容易进 行改造和革新
柔软物体则不如人
感等信息控制运动器官灵活地操作
按预先编程可进行快速、准确的数 具有抽象、归纳能力以及模式识别、联想、
据处理；记忆正确并能长时间储存，调 发明创造等高级思维能力；善于积累经验并运
出速度快；反应速度快；学习能力较低， 用经验判断；记忆力有限；需要反应时间；具
灵活性差
有很强的学习能力，灵活性强
33
图2-9 Price决策图
34
3. Sheffield法 Sheffield法是由英国Sheffield大学在对海军的舰艇控制系 统进行设计时所开发的一种功能分配方法。它在分配过程中共 需要考虑100多项决策准则，将其分为8组，其中不仅考虑了人 机能力特性，而且从工程的角度考虑了人员的作业设计、社会 性、训练、安全等因素，另外还包括自动化的精度、费用等。 它的主要流程如图2-10所示。
2
2.2 人机系统类型及功能
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计1
❖ 7月17日晚上，美国纽约大停电，造成纽约市东部昆斯区一 些居民社区受到影响，附近一个机场的两个航站楼也出现断 电现象，甚至纽约市在赖克斯岛的监狱群不得不启用自备发 电机。
❖ 8月14日早上，日本东京大面积停电，使东 京、千叶和神奈川两县（省）的139.1万用户 蒙受停电之苦，数以百计的交通信号灯“失 明”，东京市繁如蛛网的地铁和电车停运， 公共交通系统几乎瘫痪，许多人被困在戛然 而止的电梯中。
近年来，城市易燃、易爆危险品火灾事故不断增加， 居民燃气用户爆燃致死致伤、生产装置爆炸起火事 故都时有发生。
❖ 1997年连续发生三起严重事件，足以引起我们高度 的警惕（5月15日首钢精苯车间三个苯车间三个苯 罐起火；6月27日东方化工厂油品罐区特大爆炸火 灾；7月14日北京化工厂油槽车爆燃事故）。
❖ 9月24日，巴基斯坦全国大停电。全国70％ 以上的居民受到停电影响，数百万人无电可 用，巴基斯坦最大的城市、经济中心卡拉奇 受停电影响最大。这是巴基斯坦近5年来所遭 遇的最严重的停电事故。
❖ 11月4日晚，欧洲遭遇特大停电事故。西欧多国遭 遇特大停电事故，约1000万人受到影响。这是法国 30年来最严重的停电事故，约500万法国人的电力 供应被切断。在德国，停电影响了至少100万人， 著名的鲁尔工业区也未能幸免。这次停电事故还波 及到意大利西北部的皮埃蒙特、利古里亚和东南部 的普利亚地区。此外，包括比利时安特卫普在内的 11个城市停电，西班牙的马德里、巴塞罗那、萨拉 戈萨等地也因停电而一片黑暗。
❖ 地形地貌、地质水文等条件； ❖ 运输连接、公共设施等条件； ❖ 环境条件。
2）厂区布置
❖ 厂区的生产区、生活区、仓库库区、动力区、办公区、停车区等分别 布置在相应的区域。如易燃易爆危险区及有害区应远离生活区，高粉 尘浓度的生产区应避免让输入高温气体的管道通过等。
❖ 8月14日早上，日本东京大面积停电，使东 京、千叶和神奈川两县（省）的139.1万用户 蒙受停电之苦，数以百计的交通信号灯“失 明”，东京市繁如蛛网的地铁和电车停运， 公共交通系统几乎瘫痪，许多人被困在戛然 而止的电梯中。
近年来，城市易燃、易爆危险品火灾事故不断增加， 居民燃气用户爆燃致死致伤、生产装置爆炸起火事 故都时有发生。
❖ 1997年连续发生三起严重事件，足以引起我们高度 的警惕（5月15日首钢精苯车间三个苯车间三个苯 罐起火；6月27日东方化工厂油品罐区特大爆炸火 灾；7月14日北京化工厂油槽车爆燃事故）。
❖ 9月24日，巴基斯坦全国大停电。全国70％ 以上的居民受到停电影响，数百万人无电可 用，巴基斯坦最大的城市、经济中心卡拉奇 受停电影响最大。这是巴基斯坦近5年来所遭 遇的最严重的停电事故。
❖ 11月4日晚，欧洲遭遇特大停电事故。西欧多国遭 遇特大停电事故，约1000万人受到影响。这是法国 30年来最严重的停电事故，约500万法国人的电力 供应被切断。在德国，停电影响了至少100万人， 著名的鲁尔工业区也未能幸免。这次停电事故还波 及到意大利西北部的皮埃蒙特、利古里亚和东南部 的普利亚地区。此外，包括比利时安特卫普在内的 11个城市停电，西班牙的马德里、巴塞罗那、萨拉 戈萨等地也因停电而一片黑暗。
❖ 地形地貌、地质水文等条件； ❖ 运输连接、公共设施等条件； ❖ 环境条件。
2）厂区布置
❖ 厂区的生产区、生活区、仓库库区、动力区、办公区、停车区等分别 布置在相应的区域。如易燃易爆危险区及有害区应远离生活区，高粉 尘浓度的生产区应避免让输入高温气体的管道通过等。
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安全生产技术
第11页
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人的心理因素
• 由于人的心理因素而发生的事故约占70~75%以 上。
• 1）能力（包括感觉、知觉、观察力、注意、 记忆、思维、操作能力）
• 2）性格（道德品质和意志特点）
• 3）气质（四种气质）P173
• 4）需要和动机
• 5）情绪与情感
• 6）意志
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人机系统常见的事故以及原因
• 1）常见的事故
卷入、碰撞和撞击、接触伤害
• 2）事故原因（出题判断）
机械设备存在着先天的潜在缺陷； 设备磨损或恶化； 人的不安全行为。
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第14页
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第四节 机械的可靠性设计与维修性设计
• 可靠性的定义：系统或产品在规定的条 件和规定的时间内，完成规定功能的能 力。
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人机系统的类型
1）机械化、半机械化控制的人机系统； 特点：人－－操作者和控制者 机器－－动力源、监控装置 安全性：取决于人机功能分配的合理性，机器的
本质安全性及人为失误。 2）全自动化控制的人机系统。
特点：机－－运行主体 人－－监视者和管理者
安全性：取决于机器的本质安全性、机器的冗余 系统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差。
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第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
指机械在按使用说明书的预定使用条件下， 执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、 维修、拆卸、处理时对操作者不发生损伤或危害其 健康的能力。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计6
（4）紧急制动装置
❖ 用来防止和避免在紧急危险状态下发生人身或设备事故的装 置。它可以在即将发生事故的一瞬间使机器迅速制动。
（5）报警装置
❖ 通过监测装置能及时发现机械设备的危险与有害因素及事故 预兆，通过闪烁红灯或鸣笛向人们发出报警信号的装置。
（6）安全防护控制装置 ❖ 当操作者一旦进入危险区，则安全防护装置可以控制机械不
❖ 常用的有警铃、警报、红色警告灯等听视警告信号。在可能 引起触电的部位附近安置传感器，当人员接近危险区时，传 感器控制警告装置发出警告信号，避免触电。
能启动或自动停止，可将人从危险区排除，或控制人体不能 进入危险区，它对人身安全起间接防护作用。如双手按钮式 开关、光电式安全防护装置等。
2.安全防护装置的设计原则
❖ 以人为本的设计原则； ❖ 安全防护装置必须安全可靠原则； ❖ 安全防护装置与机械装备配套设计的原则； ❖ 简单、经济、方便的原则； ❖ 自组织的设计原则。
❖ 安全防护装置是指配置在机械设备上能防止危险因素引起人 身伤害，保障人身和设备安全的所有装置。它对人机系统的 安全性起着重要作用。因此，科学地设计安全防护装置有着 重要的意义。
1.安全防护装置的作用与分类
1）安全防护装置的作用
❖ 杜绝或减少机械设备在正常或故障状态，甚至在操作者失误 情况下发生人身或设备事故。
（2）典型的联锁防护安全装置
①机械式联锁装置：它是依靠凸块、凸轮、杠杆等的动作来 控制相互矛盾的运动。 ②电器联锁线路 ❖ 顺序连接：如锅炉的鼓风机和引风机。 ❖ 按钮控制的正反转联锁线路； ❖ 欠电压、欠电流联锁保护。
联锁门
双手控制按钮
感应式安全控制器
（3）液压（或气动）联锁回路
❖ 在自动循环系统中，执行件的动作是按一定的顺序进行的， 既各执行件之间的动作必须通过连锁环节约束，否则，将会 因动作干涉而发生事故。
❖ 用来防止和避免在紧急危险状态下发生人身或设备事故的装 置。它可以在即将发生事故的一瞬间使机器迅速制动。
（5）报警装置
❖ 通过监测装置能及时发现机械设备的危险与有害因素及事故 预兆，通过闪烁红灯或鸣笛向人们发出报警信号的装置。
（6）安全防护控制装置 ❖ 当操作者一旦进入危险区，则安全防护装置可以控制机械不
❖ 常用的有警铃、警报、红色警告灯等听视警告信号。在可能 引起触电的部位附近安置传感器，当人员接近危险区时，传 感器控制警告装置发出警告信号，避免触电。
能启动或自动停止，可将人从危险区排除，或控制人体不能 进入危险区，它对人身安全起间接防护作用。如双手按钮式 开关、光电式安全防护装置等。
2.安全防护装置的设计原则
❖ 以人为本的设计原则； ❖ 安全防护装置必须安全可靠原则； ❖ 安全防护装置与机械装备配套设计的原则； ❖ 简单、经济、方便的原则； ❖ 自组织的设计原则。
❖ 安全防护装置是指配置在机械设备上能防止危险因素引起人 身伤害，保障人身和设备安全的所有装置。它对人机系统的 安全性起着重要作用。因此，科学地设计安全防护装置有着 重要的意义。
1.安全防护装置的作用与分类
1）安全防护装置的作用
❖ 杜绝或减少机械设备在正常或故障状态，甚至在操作者失误 情况下发生人身或设备事故。
（2）典型的联锁防护安全装置
①机械式联锁装置：它是依靠凸块、凸轮、杠杆等的动作来 控制相互矛盾的运动。 ②电器联锁线路 ❖ 顺序连接：如锅炉的鼓风机和引风机。 ❖ 按钮控制的正反转联锁线路； ❖ 欠电压、欠电流联锁保护。
联锁门
双手控制按钮
感应式安全控制器
（3）液压（或气动）联锁回路
❖ 在自动循环系统中，执行件的动作是按一定的顺序进行的， 既各执行件之间的动作必须通过连锁环节约束，否则，将会 因动作干涉而发生事故。
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一系列具有明确定义的设计阶段，而
每个阶段的设计活动和任务必须是明确 的。这是典型的系统化解决问题策略。“总体”
的意义是强调人机系统的各个成分，如人、硬 件、软件，都要给予全面的考虑，以克服长期 以来工程设计忽视人和人的效能问题。其设计 的目标是，使系统的每个成分都为实现系统目 标而能够协调一致地发挥各自的功能。
• 系统定义是对系统的输入、输出和其功能的定 义。这里“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。系统的功能定义是将输入和输出的定 义同时进行的，下图表示它们的关系。
• 在系统定义阶段，应避免“功能分配”， 只定义功能是什么，不定义怎样实现功 能，特别不能将功能马上“分配”给人 或者机。
• 从内容上讲，系统作业要求的定义应包 括三方面:
• (1)系统做什么? • (2)做的标准是什么? • (3)如何进行测量? • 从人机工程的角度，系统定义阶段就要
开始考虑人的因素。应从以下几个方面 进行调研:
• (1)系统未来的使用者； • (2)目前同类系统的使用和操作；
(3)使用者的作业需求；
第10章 人机系统设计
安全人机系统主要包括人、机、环境 三部分。任何机器都必须有人操作，并 处于各种特定的环境下工作，所以说， 人、机、环境是相互关联、相互影响的。 人们不仅要着眼于人、机、环境每一要 素的提高，还要正确的处理好这三者之 间的关系，才能提高系统的整体性能。
§10.1 人机系统设计理论与效益
• 人机系统应满足下列要求：能完成预定 的目标和任务，使人和机都能发挥各自
的作用并协调地工作；环境因素必须适
应人机的正常和有效的工作；系统应有
完善的信息反馈回路，以保证系统的自 调整能力和正常工作。
• 二、常用的人机系统设计理论 1.人机系统总体设计
• 人机系统总体设计又称为TSD (Total System Design) 设 计 法 ， 是 美 国 学 者 贝 雷 提 出 的 。 TSD法的中心设计思想是，系统设计必须分为
• (4)确保系统目标体现使用者的需求。
• 对未来系统使用者的特性，心理的、生 理的、组织的(社会性)各个方面进行数
据收集，要了解“谁”是使用者。同
类系统的操作比较，可采用访谈法调研， 并初步掌握其作业流程。作业需求是指 与作业相关的心理要求，如作业满意度、 作业的标准和时间限制等。由于人是具 有较大个性特征差异的，因此应十分注 意数据统计的可靠性，选取正确的调查 样本。
• 广义的人机系统设计是指全面的、大概 念的人机系统设计，适应于军事、航天 等复杂人机系统的设计，除了设计某个 具体系统以外，还包括作业、培训、选 择人员标准、维修、作业辅助等一系列 人机系统的匹配和“支持系统”的设计。 设计更强调操作者的可靠性、效率、作 业精度，其采用的是综合-分析法。
•
• 人机系统设计总是多学科联合设计的一 部分，通常与其他设计者组合，这完全 是由人机系统设计的性质确定的。因此， 只有采用系统科学的方法才能综合各学 科的观点，实现设计的优化。人机系统 设计在解决设计问题时，多运用系统化 的设计策略，并制订与其它学科相互配 合的进度表。重要的是必须在系统设计 初期就参与设计，充分考虑人的因素， 反映人的需要。
• 机床的工程设计是对机床这一产品的设计，同 样建筑设计是对建筑和建筑环境的设计，而任 何一个产品的人机系统设计，则需要具体分析 和定义，才能确定人机关系的性质和问题，并 进行有效的设计。
• 一般来说，狭义的人机系统设计是指对产品系 统本身进行的分析和设计，适应于普通的日用 和机电产品。设计更多的是根据人机工程的原 理和参数，强调使用者的安全、舒适、满意， 采用的是分析-试验法。
• “系统作业要求”是另一个需要定义的 重要概念，它进一步说明为了实现系统 目标，系统必须干什么。这里的作业是 指整个人机系统的作业。系统作业要求 包括两方面内容；若干条目的“要求” 和“限制因素”。前者具体地说明了系 统的目标，后者则说明实现目标时所必 须受到的条件限制，如“宇航器可载三 名宇航员和一吨重的仪器设备”。系统 作业要求的定义要采用用户需求调查、 访谈、问卷、作业研究等技术，才能做 到定义可靠。
目标和作业要求
• 人机系统设计的第一个步骤是定义系统目标 和作业要求。
• “系统目标”一般要用比较抽象、概括的文字 来叙述，并且是一句话，如设计“飞往月球的 可回收宇航器”。定义时应该着重说明“目标” 是什么，它的物质、内容，不能把怎样实现目 标也包括在定义里，否则就使目标失去了“稳 定性”，因为各种技术因素、财务因素都可能 涉及系统目标的修定，也可能影响设计者的创 造性。
• 一、概述 • 人机系统是为了解决系统中的人的效能、
安全和身心健康的问题。近年来，人的 心理健康受到广泛重视。心理应激能直 接损害生理健康和作业效能，因此提高 人的作业效能和降低人的应激水平，已 经成为人机系统设计的主要目标。
• 人机系统设计并非单一产品的设计，而是适合 于所有产品的一种设计方法。
• 二、系统定义
• 系统定义阶段是“实质性”设计工作的 开始。系统目标和作业要求的定义已经 为系统定义提供了概念基础。在转入系 统定义阶段前，设计者要与决策层人员 一起作出一些重要的决策，其中最主要 的决策工作是选择“设计方案”。这种 设计方案的选择将是从更大范围和更高 层次上，决定未来系统作为更大系统的 一个子系统，如何发挥作用。
• 系统定义阶段必须进行的另一个重要工作是收 集和整理有关使用者的资料，其意义是进一步 定义“使用者”。主要包括两方面内容:
• 一些设计研究证明，设计者，甚至是有 经验的设计者，也会先设想一个设计， 然后再凑合一个系统目标和作业要求。 这种“异程序”设计存在两个主要问题:
• 第一，它是用目标来适应设计。系统定 义阶段，各种设计方案必须在定义系统 目标和作业要求后提出。
• 第二，它限制了其它也许是更好设计方 案的产生。优秀设计的产生是多方案比 较的结果，这也是一条设计原则。
每个阶段的设计活动和任务必须是明确 的。这是典型的系统化解决问题策略。“总体”
的意义是强调人机系统的各个成分，如人、硬 件、软件，都要给予全面的考虑，以克服长期 以来工程设计忽视人和人的效能问题。其设计 的目标是，使系统的每个成分都为实现系统目 标而能够协调一致地发挥各自的功能。
• 系统定义是对系统的输入、输出和其功能的定 义。这里“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。系统的功能定义是将输入和输出的定 义同时进行的，下图表示它们的关系。
• 在系统定义阶段，应避免“功能分配”， 只定义功能是什么，不定义怎样实现功 能，特别不能将功能马上“分配”给人 或者机。
• 从内容上讲，系统作业要求的定义应包 括三方面:
• (1)系统做什么? • (2)做的标准是什么? • (3)如何进行测量? • 从人机工程的角度，系统定义阶段就要
开始考虑人的因素。应从以下几个方面 进行调研:
• (1)系统未来的使用者； • (2)目前同类系统的使用和操作；
(3)使用者的作业需求；
第10章 人机系统设计
安全人机系统主要包括人、机、环境 三部分。任何机器都必须有人操作，并 处于各种特定的环境下工作，所以说， 人、机、环境是相互关联、相互影响的。 人们不仅要着眼于人、机、环境每一要 素的提高，还要正确的处理好这三者之 间的关系，才能提高系统的整体性能。
§10.1 人机系统设计理论与效益
• 人机系统应满足下列要求：能完成预定 的目标和任务，使人和机都能发挥各自
的作用并协调地工作；环境因素必须适
应人机的正常和有效的工作；系统应有
完善的信息反馈回路，以保证系统的自 调整能力和正常工作。
• 二、常用的人机系统设计理论 1.人机系统总体设计
• 人机系统总体设计又称为TSD (Total System Design) 设 计 法 ， 是 美 国 学 者 贝 雷 提 出 的 。 TSD法的中心设计思想是，系统设计必须分为
• (4)确保系统目标体现使用者的需求。
• 对未来系统使用者的特性，心理的、生 理的、组织的(社会性)各个方面进行数
据收集，要了解“谁”是使用者。同
类系统的操作比较，可采用访谈法调研， 并初步掌握其作业流程。作业需求是指 与作业相关的心理要求，如作业满意度、 作业的标准和时间限制等。由于人是具 有较大个性特征差异的，因此应十分注 意数据统计的可靠性，选取正确的调查 样本。
• 广义的人机系统设计是指全面的、大概 念的人机系统设计，适应于军事、航天 等复杂人机系统的设计，除了设计某个 具体系统以外，还包括作业、培训、选 择人员标准、维修、作业辅助等一系列 人机系统的匹配和“支持系统”的设计。 设计更强调操作者的可靠性、效率、作 业精度，其采用的是综合-分析法。
•
• 人机系统设计总是多学科联合设计的一 部分，通常与其他设计者组合，这完全 是由人机系统设计的性质确定的。因此， 只有采用系统科学的方法才能综合各学 科的观点，实现设计的优化。人机系统 设计在解决设计问题时，多运用系统化 的设计策略，并制订与其它学科相互配 合的进度表。重要的是必须在系统设计 初期就参与设计，充分考虑人的因素， 反映人的需要。
• 机床的工程设计是对机床这一产品的设计，同 样建筑设计是对建筑和建筑环境的设计，而任 何一个产品的人机系统设计，则需要具体分析 和定义，才能确定人机关系的性质和问题，并 进行有效的设计。
• 一般来说，狭义的人机系统设计是指对产品系 统本身进行的分析和设计，适应于普通的日用 和机电产品。设计更多的是根据人机工程的原 理和参数，强调使用者的安全、舒适、满意， 采用的是分析-试验法。
• “系统作业要求”是另一个需要定义的 重要概念，它进一步说明为了实现系统 目标，系统必须干什么。这里的作业是 指整个人机系统的作业。系统作业要求 包括两方面内容；若干条目的“要求” 和“限制因素”。前者具体地说明了系 统的目标，后者则说明实现目标时所必 须受到的条件限制，如“宇航器可载三 名宇航员和一吨重的仪器设备”。系统 作业要求的定义要采用用户需求调查、 访谈、问卷、作业研究等技术，才能做 到定义可靠。
目标和作业要求
• 人机系统设计的第一个步骤是定义系统目标 和作业要求。
• “系统目标”一般要用比较抽象、概括的文字 来叙述，并且是一句话，如设计“飞往月球的 可回收宇航器”。定义时应该着重说明“目标” 是什么，它的物质、内容，不能把怎样实现目 标也包括在定义里，否则就使目标失去了“稳 定性”，因为各种技术因素、财务因素都可能 涉及系统目标的修定，也可能影响设计者的创 造性。
• 一、概述 • 人机系统是为了解决系统中的人的效能、
安全和身心健康的问题。近年来，人的 心理健康受到广泛重视。心理应激能直 接损害生理健康和作业效能，因此提高 人的作业效能和降低人的应激水平，已 经成为人机系统设计的主要目标。
• 人机系统设计并非单一产品的设计，而是适合 于所有产品的一种设计方法。
• 二、系统定义
• 系统定义阶段是“实质性”设计工作的 开始。系统目标和作业要求的定义已经 为系统定义提供了概念基础。在转入系 统定义阶段前，设计者要与决策层人员 一起作出一些重要的决策，其中最主要 的决策工作是选择“设计方案”。这种 设计方案的选择将是从更大范围和更高 层次上，决定未来系统作为更大系统的 一个子系统，如何发挥作用。
• 系统定义阶段必须进行的另一个重要工作是收 集和整理有关使用者的资料，其意义是进一步 定义“使用者”。主要包括两方面内容:
• 一些设计研究证明，设计者，甚至是有 经验的设计者，也会先设想一个设计， 然后再凑合一个系统目标和作业要求。 这种“异程序”设计存在两个主要问题:
• 第一，它是用目标来适应设计。系统定 义阶段，各种设计方案必须在定义系统 目标和作业要求后提出。
• 第二，它限制了其它也许是更好设计方 案的产生。优秀设计的产生是多方案比 较的结果，这也是一条设计原则。