人机工程学第五章人的可靠性与安全生产
第五章 人机工程设计
5．1 概 述
5．1．1 人机工程学名称及定义 人机工程学是研究“人一机(泛指人造的物品)一环境”的一 门交叉性学科。在我国，由于资料来源及研究、应用的侧 重点不同，所以译名也不尽相同，如把美国的“Human Engineering”译为“人类工程学”或“人体工程学”；原 苏联及东欧国家的“Engineering Psychology”一般译为 “工程心理学”；日本的相应学科译为“人间工学”等。 目前国际上较为通用的名称是采用西欧各国的命名 “Ergonomics”，这个单词是1950年1月14日在英国剑桥 大学召开的一次会议上，由世界各国著名学者共同创造的， 它是由希腊语中的两个词根“Ergon”(工作、出力)和 “Nomics”(规律、正常化)构成的。这个词的基本含义是 “工作规律”或“出力正常化”，所以在我国也有将该学 科定名为“人类工效学”或“工效学”。本书将这一学科 定名为“人机工程学”(简称人机学)。目前，“人机工程 学”术语已被我国广大科技工作者所接受，并成为工程技 术界较为通用的名称。
5．1 概 述
4)综合因素 综合因素主要应考虑以下几方面情况： ①人机间的配合与分工(也称人机功能分配) 人机功 能分配，应全面综合考虑人与机的特征及机能， 使之扬长避短，合理配合，充分发挥人机系统的 综合使用效能。表5．1列出人与机的特征机能比 较，可供设计时选用参考。 根据列表分析比较可知，人机合理分工为：凡是笨 重的、快速的、精细的、规律的、单调的、高阶 运算的、操作复杂的工作，适合于机器承担；而 对机器系统的设计、维修、监控、故障处理，以 及程序和指令的安排等，则适合于人来承担。
5．1 概 述
②人机信息传递 是指人通过执行器官(手、脚、口、 身等)向机器发出指令信息，并通过感觉器官(眼、 耳、鼻、舌、身等)接受机器反馈信息。担负人机 信息传递的中介区域称之为“人机界面。 由图我们不难看出，人机界面至少有三种。即操纵 系统人机界面、显示系统人机界面和环境系统人 机界面。目的是使人与机器的信息传递达到最佳， 使人机系统的综合效能达到最高。
安全人机工程学试题(附答案)
6．相比起传统安全工程，机械安全的特性有()。
A．系统性B．技术性C．安全性D．科学性
E．友善性பைடு நூலகம்
7．实际工作中，根据操纵方式可将人机系统的控制装置分为()。
A．开关控制器B．手动控制器C．制动控制器D．脚动控制器
E．调整控制器
8．在人机界面的设计中，要求设计的显示装置不仅要准确反应设备
B．机械设备在可预见的误用时，不会给人身带来伤害
C．机械设备在预定使用期间，即使出现误操作，也不会给人身带来伤害
D．机械设备在整个寿命周期内，发生可预见的非正常情况下任何风险事故时机器是安全的
E．机械设备在整个寿命周期内，其安全装置能保证操作人员的安全10．在机械设备故障诊断步骤中，状态识别是根据建立的状态函数和准则对待检模式进行分类，其中常用的判别准则有()。
的情况，还应满足()。A．显示装置要符合操作者信息接收
和处理能力B．显示装置要能够减轻操作者的精神紧张和身体疲劳C．显示装置要符合操作者的操作要求
D．显示装置必须在操作者的最佳视觉区E．显示装置应首先选用视觉显示器
9．机械安全包括以下哪些内容()。
A．在机械设备预定使用期间内执行预定功能时，不会给人身带来伤害
而不注意又是其中的重要原因，据研究引起不注意的原因有以下几方
面()
A对对象目的、任务理解
伏
D事先有预定目的
B.注意对象设计欠佳
E.对对象有间接兴趣
C.注意的起
3.从形态和功能上可将人的机体划分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统共九个子系统。在人机系统中，人与机的沟通主要是通过()。
安全生产中的人机工程学
安全生产中的人机工程学当今社会，安全生产已经成为了人们关注的重要话题之一。
随着人类科技的不断进步，人机工程学应运而生，并在各个生产领域中得到了广泛应用。
那么，什么是人机工程学呢？人机工程学是指在设计和改善各种人工系统时，考虑人的生理和心理特性，对人体作业、器材设计、工作环境、工作组织等各个方面进行研究，以达到提高生产效率、降低事故率、提高工作舒适度的目的。
安全生产是一项需要全方位思考的系统工程，其中人机工程学也是不可或缺的一部分。
在安全生产中，人机工程学的应用可以有效地降低事故风险，保障人员的生命财产安全。
下面，我们将从生产作业、工作环境、工具设备、员工培训四个方面详细阐述人机工程学在安全生产中的作用。
一、生产作业方面在设计生产作业时，需要考虑到员工的生理、心理特点和作业习惯。
如何使员工的作业动作与人体工程学相匹配，使员工能够精准地掌握设备，避免操作错误，降低事故概率。
生产作业中也要遵循人性化设计的原则，让员工的工作有更高的舒适度，提高生产效率。
二、工作环境方面工作环境可以说是影响员工身体健康和安全生产的重要因素之一。
对于不同类型的工作场所，如办公室、工厂、矿山，需要根据员工的实际需求进行设计。
在工作环境的规划过程中，需要考虑到辐射、光照和温度等因素。
此外，对于一些特殊环境，还需要引入空气净化、防尘、防毒等技术，以保障员工在工作期间的身体健康。
三、工具设备方面工具设备是生产中不可或缺的重要物品。
在选择和设计设备时，需要考虑员工的人体工程特性以及操作的习惯。
例如，特别是对于重大危险设备作业，需要配备相应的安全设备来保障员工的安全。
此外，对于设备的故障率、维护难度等因素也需要进行科学的评估和分析。
四、员工培训方面员工健康和安全是企业的生命线。
无论员工是高级技师还是初学者，他们都需要得到专业的培训。
员工的培训不仅包括技能培训，还包括专业素养和安全意识的培养。
培训可以帮助员工更好地理解设备的操作方式，避免擅自改变设备的操作程序，从而降低意外事件的发生概率。
人机工程学培训教材
作业空间设计
一、作业空间设计的有关概念
1. 作业空间：人、机器设备、工装以及被加工物所占的空间，称作业空间。 作业空间按所包含的范围，可分为
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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）
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。
人
机
工
程
学
Manufacturing
的
应
用
Service
Home & Leisure
Office 返回
人机系统中人的作业特性
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
体力劳动时的能量消耗
一、动态作业
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 倍。
人体测量数据的应用
一、 主要人体尺寸的应用原则
设计中常用测量尺寸见图2-15，有关这些数据的定义、应用条件、 选择依据等参阅表2-9。
二、人体尺寸的应用方法
1.确定所设计产品的类型 2. 选择人体尺寸的百分位数 3. 确定功能修正量 4. 确定心理修正量 5. 产品功能尺寸的确定
安全人机工程课件人机系统安全与可靠性资料
• 不可靠度也是时间的函数，常用F(t)表示。同样对N个
产品进行寿命试验，试验到t瞬间的故障数为Nf(t)，则 当N足够大时，产品工作到t瞬间的不可靠度的观测值
（即累积故障概率）可近似表示，见式（8-2）：
F(t) ≈ Nf(t) / N • F(t) 随Nf（t）的增加而增加 • F(t)的变化范围约为0≤F(t)≤1。
维修度的观测值为：在τ＝0时处于故障状态需要维修的 产品数N与经过时间τ修复的产品数Nτ之比，见式
M(τ) = N / Nτ
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• (5)有效度
• 狭义可靠度R（t）与维修度M(τ)的综合称为有效度，也称广 义可靠度。其定义为：对维修产品，在规定的条件下使用，在 规定维修条件下修理，在规定的时间内具有或维持其规定功能 处于正常状态的概率。显然，有效度是工作时间t与维修时间τ 的函数，常用A（t，τ）表示，它是对维修产品可靠性的综合 评价。A（t，τ）可用式（5-9）表示：
R t
t t dt
e 0
• (4) F(t) 及f(t) 与λ(t) 的关系
F t
1
e
t
0
t
dt
f
t
t
t t dt
e 0
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二、人的可靠性
1、影响人的可靠性的因素
• 生理因素
如体力、耐久力、疾病、饥渴、对环境因素承受能 力的限度等；大脑的意识水平影响 ； • 心理因素 因感觉灵敏度变化引起反应速度变化，因某种刺激 导致心理特性波动，如情绪低落、发呆或惊慌失措 等觉醒水平变化； • 个人素质 训练程度、经验多少、操作熟练程度、技术水平高 低、责任心强弱等；
2
(完整版)人机工程学读书笔记
《人机工程学》读书笔记随着科学技术的进步，社会的发展，人类文明的不断提高，人们对工作和生活质量的要求越来越高。
创建优良的工作条件和舒适的生活环境，以满足人的生理和心理的需求，将成为人类不断追求的目标。
而人机工程学正是一门研究人，机，环境如何才能达到最佳匹配，使人—机—环境系统能够适合人的生理和心理特点，以保证安全，健康，高效，舒适地进行工作和生活的学科。
《人机工程学》以人，机，环境三要素为对象，以人为中心，按照人体因素，人机界面，作业环境，人机系统设计分析为顺序展开论述，重点落实在如何应用人机工程学的原理和方法进行人机系统的设计与分析评价。
人机因素主要研究人在工作过程中的生理和心理特征，是人机工程学的基础理论。
内容包括：人的形体参数，人体力学，人的机能特征，人的作业能力与疲劳，人的自然倾向和可靠性等，是研究人机系统的基础和设计依据。
人机界面是人机工程学研究的重点，内容包括：显示器，控制器，作业空间和用具，主要介绍设计原则，方法和必要的数据，资料及其使用条件。
人在不同的作业环境条件下有不同的生理和心理反应，所以作业环境介绍了热，声，光，空气等环境对人体的影响，分析评价的指标，方法以及改善的具体措施。
人机系统的设计分析是人机工程学的综合应用性内容，具体研究如何应用人机工程学的基本理论，原理和数据解决实际问题。
第一章绪论人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的知觉显示，操纵控制，人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率和作业时感到安全与舒适。
人机系统的基本类型：1）手工劳动系统；2）半自动化，机械化系统；3）自动化系统。
人与机的结合方式：1）人与机串联方式；2）人与机并联方式；3）人与机串并联方式。
人的工作主要有三种类型：肌肉工作，感知工作和智能工作。
因此人机工程学的主要任务是对人—机—环境综合体进行系统的分析研究，用人类创作的科学技术为这一综合体建立合理且有可行的实用方案，使人类获得舒适，安全，健康的环境条件，力图提高人本身的能力，从而达到提高工作效率的目的。
第五章人机工程学知识
第五章人机工程学知识第一节人机工程学概论一、关于人机工程学器物要和与人(使用者)相关的各种因素相适宜。
这是现代人机工程学基本理论的通俗表述。
这里所讨论的基本概念，就是希望工业设计所设计出来的各类产品，能够让使用者使用时更加舒适，所设计出来的各种工具能够更加轻松地达到目的而且还更省力。
所谓“与人相关的因素”，包括人体尺寸、体能、肢体力量等人体生理方面的因素，还涉及到人的感知、认知、情感、精神、心理、社会等更多与我们生存的环境相关的方面。
在工业设计的所有领域——产品设计、视觉传达设计、环境设计中都很重要，而且在工业工程、管理工程中也很重要。
国际人机工程学学会对人机工程学所下的定义如下：人机工程学是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、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。
定义的第一句话指出，人机工程学的研究对象是工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素。
第二句话指出，人机工程学的研究内容是人—机—环境的最佳匹配、人—机—环境系统的优化。
第三句话指出，人机工程学的研究目的是设计一切器物都要随时考虑人们生活、工作的安全、舒适、高效。
人机工程学设计要求的“安全、舒适、高效”是重要的，但也要受到其他条件的约束、其他目标的制衡，不是惟一的，也未必总是优先的。
实际设计中，应该是在限定条件下提高安全、舒适、高效的程度。
人机工程学里所说的“机”或“机器”是广义的，泛指一切人造器物：大到飞机、轮船、火车、生产设备，小到一把钳子、一支笔、一个水杯；也包括室内外人工建筑、环境及其中的各种设施等等。
二、人机工程学的研究内容与方法（一）人机工程设计的内涵和目的什么是“人机工程设计”?人机工程设计与其他设计有什么区别?这是学习本节中首先应该明确的问题。
简要地说，人机工程设计的对象是人机界面，涉及解剖学、生理学、心理学等人的因素，要达到的目标是生活、工作的舒适、安全、高效。
(完整word版)人机系统可靠性计算
人机系统可靠性计算（一)系统中人的可靠度计算由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化，因此人的可靠性是不稳定的。
人的可靠度计算(定量计算)也是很困难的。
1．人的基本可靠度系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率，称为人的基本可靠度，用r表示。
人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示:r＝a1a2a3 (1—26)式中a1——输入可靠度，考虑感知信号及其意义，时有失误;a2—-判断可靠度,考虑进行判断时失误；a3——输出可靠度，考虑输出信息时运动器官执行失误，如按错开关。
上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。
a1，a2，a3，各值如表1—11所示。
表1——11可靠度计算别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。
(1）连续作业。
在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量；汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等.连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下：+∞l（t)dt] (1—27)r（t）＝exp[∫式中 r（t)——连续性操作人的基本可靠度;t——连续工作时间；l(t)--t时间内人的差错率。
(2)间歇性作业。
在作业时间内不连续地观察和作业，称为间歇性作业，例如，汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。
对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度，其计算公式为：r＝l一p(n／N） (1-28)式中 N--总动作次数；n-—失败动作次数；p——概率符号。
2．人的作业可靠度考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为：RH＝1—bl·b2·b3·b4·b5（1—r）（1—29)式中 b1——作业时间系数;b2——作业操作频率系数；b3——作业危险度系数;b4—-作业生理和心理条件系数;b5-—作业环境条件系数；(1-r)--作业的基本失效概率或基本不可靠度.r可根据表1—1及式（1-26）求出.b1~b5;可根据表1—12来确定.表1-—12 可靠度RH的系数(bl～b5)人机系统组成的串联系统可按下式表达：Rs＝RH·RM （1-30)式中 Rs--人机系统可靠度;RH—-人的操作可靠度;RM——机器设备可靠度.人机系统可靠度采用并联方法来提高。
《人机工程学》丁玉兰的 读书笔记
《人机工程学》丁玉兰的读书笔记《人机工程学》读书笔记《人机工程学》是丁玉兰教授编著的一本介绍人机工程学原理和应用的权威教材。
在这本书中，丁玉兰教授系统地介绍了人机工程学的定义、发展历程、基本原理以及应用领域等方面的知识。
通过阅读这本书，我对人机工程学的概念、研究方法和应用技术有了更加深入的理解。
本篇读书笔记将重点总结书中的重要内容和我个人的体会，并进行分析和评价。
第一章序言第一章是本书的序言部分，主要介绍了人机工程学的历史和发展背景。
丁玉兰教授在序言中指出，人机工程学是一门跨学科的综合科学，涉及心理学、工程学、计算机科学等多个学科的知识。
人机工程学的研究目标是通过深入理解人类的认知、行为和工作要求，设计和优化人机界面，使人机交互更加高效、安全和满意。
第二章人机工程学基础第二章是本书的第一章，介绍了人机工程学的基础知识。
首先，丁玉兰教授解释了人机工程学的定义和范围。
人机工程学是研究如何设计和评价人机界面的学科，涵盖了人机交互、界面设计、人因工程等多个方面。
其次，丁玉兰教授介绍了人机界面的分类和基本要素。
人机界面可以分为物理界面和虚拟界面，具有输入、输出和处理三个基本要素。
最后，丁玉兰教授介绍了人机工程学的研究方法和评价指标。
人机工程学研究方法包括实证研究、模拟研究和建模研究等，评价指标包括效能、易用性和满意度等。
第三章人的认知过程第三章介绍了人类的认知过程和认知心理学的基本原理。
丁玉兰教授认为，人类的认知过程可以分为感知、注意、记忆和思维四个阶段。
在感知阶段，人们通过感知器官接收和处理外界信息；在注意阶段，人们选择和集中注意力的对象；在记忆阶段，人们将信息存储和提取；在思维阶段，人们进行逻辑推理和问题解决。
此外，丁玉兰教授还介绍了认知心理学的研究方法和应用技术。
认知心理学主要研究人类的思维和记忆过程，通过实验和模型构建等方法来解释和预测人类的行为。
第四章人的行为特征第四章介绍了人的行为特征和行为测量的方法。
《人机工程学》课件
《人机工程学》课件一、教学内容本节课的教学内容来自于人机工程学教材的第五章，主要讲述了人机交互的基本原理和方法。
具体内容包括：人机交互的定义、人机交互系统的组成、交互方式的选择、交互界面的设计以及交互过程中的心理因素等。
二、教学目标1. 让学生了解人机交互的基本原理和方法，理解人机交互系统的组成。
2. 培养学生选择合适的交互方式，设计美观、易用的交互界面的能力。
3. 引导学生关注交互过程中的心理因素，提高交互效果。
三、教学难点与重点重点：人机交互的基本原理、人机交互系统的组成、交互方式的选择、交互界面的设计。
难点：交互过程中的心理因素分析。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：以日常生活中常见的手机交互界面为例，让学生观察并分析手机交互界面的设计，引出本节课的主题——人机工程学中的人机交互。
2. 教材讲解：（1）人机交互的定义：人机交互是指人与计算机之间的信息交流和相互作用。
（2）人机交互系统的组成：输入设备、输出设备、处理器、人机界面。
（3）交互方式的选择：根据任务需求、用户特点等因素选择合适的交互方式。
（4）交互界面的设计：界面布局、色彩搭配、图标设计等。
（5）交互过程中的心理因素：用户需求、用户体验、用户满意度等。
3. 例题讲解：以一款手机应用的交互界面设计为例，分析其界面布局、色彩搭配、图标设计等方面，引导学生运用所学知识进行分析。
4. 随堂练习：让学生以小组为单位，选取一款日常生活中的软件，分析其交互方式、界面设计等，并给出改进意见。
5. 板书设计：人机交互基本原理人机交互定义：人与计算机之间的信息交流和相互作用。
人机交互系统组成：输入设备、输出设备、处理器、人机界面。
交互方式选择：根据任务需求、用户特点等因素选择合适的交互方式。
交互界面设计：界面布局、色彩搭配、图标设计等。
交互过程中的心理因素：用户需求、用户体验、用户满意度等。
安全人机工程学资料整理
第一章1、何谓人机工程学？其研究目的、内容、方法是什么？人机工程学就是运用生理学、心理学和技术学科及其它相关学科的知识，使机器和人相互适应，创造舒适安全的工作和环境条件，从而提高工效的一门学科。
1.人机工程学的研究目的：1）使机器和环境条件的设计适应于人；2）保证人的操作简便、省力、迅速准确、安全舒适；3）充分发挥人机效能，使整个系统获得最佳的经济效益和社会效益。
2.人机工程学的研究内容：1）人的因素；包括人的生理、心理、人体测量和生物力学；2）机的因素；显示器和控制器的设计；3）环境的因素；人机共处的空间条件、环境监测、控制技术及改善；4）人机系统的综合研究3.人机工程学的研究方法：人机工程学在研究中应遵循客观性和系统性原则。
1）实测法： 2）实验法： 3）分析法：4）调查研究法 5）计算机仿真法;6）图示模拟和模型试验法;7）感觉评价法。
2、何谓安全人机工程学？其研究对象及其内涵是什么？与工效人机工程学有何区别？安全人机工程学——是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
以安全为目标，以工效为条件。
研究对象——人、机、人机结合面三个安全因素。
人——指活动的人体，即安全主体。
机——包括劳动工具、机器（设备）、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质条件。
人机结合面——人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的界面3、何谓实测法、实验法？1）实测法：借助于仪器、设备、传感器和计算机等进行实测和控制的方法。
2）实验法：在人为设计的环境中或实验室测试实验对象的行为或反应的方法。
4、如何理解安全人机工程学与安全工程学的关系？与工效人机工程学的区别包含与被包含.人机工程学被分解为安全人机工程学和工效人机工程学两个不同方向上的应用学科；前者是从安全的角度和着眼点，侧重于人体的安全卫生，立足于人机结合面，在最大限度保障人的安全健康与舒适愉快的前提下，保证工作效率；后者则是从工作效率的角度和着眼点侧重于用人保证机的作用，立足于设备的效应，在最大限度地发挥设备效应以提高工作效率的前提下，保证活动者必要的安全卫生条件和活动环境。
安全人机工程学简介
03 智能化技术应用
● 05
第5章 人机系统安全与风险管 理
人机系统安全性 的重要性
人机系统安全性是指系统在设计和使用过程中 避免事故和损害的能力，确保系统运行稳定可 靠。在当今高度信息化和智能化的社会背景下， 人机系统安全性尤为重要，关乎人们的生命财 产安全和社会稳定发展。
人机系统风险管理的方法
图形用户界面
命令行界面
语音界面
人机界面设计的 原则
人机界面设计应该简洁明了、易于操作、符合 用户的习惯和心理，遵循一致性、反馈、可控 性等原则。
人机界面设计的案例分析
案例一 成功经验总结
案例三 改进建议提出
案例二 失败教训反思
人机界面设计的未来趋势
用户体验
01 更加注重用户感受
个性化定制
02 根据用户需求定制界面
安全人机工程学简介
汇报人： 时间：2024年X月
目录
第1章 安全人机工程学简介 第2章 人类认知特性与人机交互 第3章 人机系统设计 第4章 人机界面设计 第5章 人机系统安全与风险管理 第6章 总结与展望
● 01
第1章 安全人机工程学简介
什么是安全人机工程学？
设计和优化人机系统
最大限度地优化人类 体验
个性化设计
根据用户偏好和习惯，定制个性化 的界面和功能。 提供定制化的用户体验，增强用户 满意度。
人性化设计
注重人类心理和行为特征，设计符合 人类习惯的交互方式。 提供更加人性化的用户体验，增加产 品易用性。
社会福祉
通过安全人机工程学的应用，为社 会带来更多福祉。 提升生活品质和工作效率，促进社 会发展进步。
减少用户学习成本。
可操作性原理
人机工学-安全部分
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疲劳与安全 疲劳引起的事故
1．睡眠休息不足、困倦引起的事故 ．睡眠休息不足、 2．反应和动作迟钝引起的事故 3．重体力劳动的省能心理 4．疲劳心理作用 5．环境因素加倍疲劳效应 6．疲劳与机械化程度
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疲劳与安全
防止过劳， 防止过劳，提高生产安全性方法 1．提高作业机械化和自动化程度 2．加强科学管理改进工作制度 1）工作日制度 2）劳动强度与作业率 3．工作时间及休息时间 4．选择合适有效的休息方式 5．轮班工作制度 6．业余活动和休息的安排
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疲劳详细分类 疲劳详细分类
个别器官疲劳，如计算机操作人员的肩肘痛、 1）个别器官疲劳，如计算机操作人员的肩肘痛、眼疲 打字、刻字、刻蜡纸工人的手指和腕疲劳等。 劳；打字、刻字、刻蜡纸工人的手指和腕疲劳等。 2）全身性疲劳，全身动作进行较繁重的劳动，表现为 全身性疲劳，全身动作进行较繁重的劳动， 关节酸痛、困乏思睡、作业能力下降、错误增多、 关节酸痛、困乏思睡、作业能力下降、错误增多、操 作迟钝等。 作迟钝等。 智力疲劳， 3）智力疲劳，长时间从事紧张脑力劳动引起的头昏脑 全身乏力、肌肉松弛、嗜睡或失眠等， 胀、全身乏力、肌肉松弛、嗜睡或失眠等，常与心理 因素相关 技术性疲劳，常见于体力脑力并用的劳动， 4）技术性疲劳，常见于体力脑力并用的劳动，如驾驶 汽车、收发电报、半自动化生产线工作等， 汽车、收发电报、半自动化生产线工作等，表现为头 昏脑胀、嗜睡、失眠或腰腿疼痛。 昏脑胀、嗜睡、失眠或腰腿疼痛。 心理性疲劳，多是由于单调的作业内容引起。 5）心理性疲劳，多是由于单调的作业内容引起。
2
基本内容
安全人机工程学概论 人体的人机学参数 人的生理和心理及生物力学特性人的生理和心理及生物力学特性-疲劳 安全人机功能匹配 人机系统的安全设计 安全人机工程学的实践与运用
安全人机工程学课后习题集答案解析
安全⼈机⼯程学课后习题集答案解析安全⼈机⼯程学第⼀章⼀，⼈机关系随社会的发展有很⼤的变化，请举例说明其变化及其特点答：1 原始⼈机关系，旧⽯器时代的⽯⼑、⽯枪、⾻针等⼯具⼤部分呈直线形状，有利于⼈使⽤；到新⽯器时代，⼈类所⽤的锄头、铲⼑及⽯磨等的形状，更适合⼈的使⽤。
那是的⼈类在⽤这些⼯具进⾏笨重的体⼒劳动时，就⾃发地存在保护⾃⼰和提⾼劳动效率两⽅⾯需要解决的问题。
2 经验⼈机关系，这些⼯具由于⼈的使⽤经验、体会促使⼈机关系有简单到复杂，由低级到⾼级，由⾃发到⾃觉，逐渐科学化。
但这个时期的⼈机关系及发展只是建⽴在⼈类不断积累经验和⾃发的基础上。
3 ⼈机关系越来越复杂，机器要求操作者接受⼤量的劳动成果，例如：飞机的飞⾏，座舱及仪表位置设计考虑⼈的⽣理、⼼理和⽣物⼒学特性等。
⼆，如何理解⼈机⼯程学的含义？答：⼈机⼯程学是根据⼈的⼼理、⽣理和⾝体结构等因素，研究系统中⼈、机械、环境相互间的合理关系，以保证⼈们安全、健康、舒适地⼯作，并取得满意的⼯作效果的⼀门科学。
三，阐述⼈机⼯程学与安全⼈机⼯程学的联系与区别。
答：安全⼈机⼯程学是从安全的⾓度和⼈机⼯程学的着眼点研究⼈与机的关系，运⽤⼈机⼯程学的原理和⽅法去解决⼈机结合⾯的安全问题的⼀门新兴学科。
安全⼈机⼯程学基础研究的⽅法与⼈机⼯程学的研究⽅法基本相同，但是研究问题的⾓度和着眼点主要侧重于从适应⼈的安全性特征去研究⼈机界⾯。
四、举例分析你所熟悉的⼀个⼈机系统的⼈、机及其结合⾯答：计算机。
在⼈机系统中，存在⼀个⼈与机相互作⽤的“⾯”，所有的⼈机信息交流都发⽣在这个⾯上，通常把这个“⾯”称为⼈机界⾯。
在⼈机界⾯上，向⼈表达机械运转状况的仪表或器件叫做显⽰器。
对机械来说，显⽰器执⾏的功能是输出，⽽对⼈来说，是输⼊。
⽽显⽰器就是⼈与计算机的结合⾯。
⼈即安全主体。
机这⾥是指计算机。
五、请说明安全⼈机⼯程学在安全⼯程学中所处的地位与作⽤答：安全⼈机⼯程学是安全⼯程学学科体系的⼀部分也是实现安全⼯程学的科学依据和最活跃的⼈的作⽤因素，它与其他三个⼦系统相互交叉、渗透、影响、制约、互为补充，从⽽构成了安全⼯程学这⼀整体。
07年自考工程心理学资料(五)
07年自考“工程心理学”资料（五）第五章人的自然倾向与可靠性第一节习惯与错觉1.习惯：是人长期养成而不易改变的语言、行动和生活方式。
习惯分个人习惯和群体习惯。
2.群体习惯：是指在一个国家或一个民族内部，人们所形成的共同习惯。
3.视错觉：是指观察注意对象所得到的印象与实际注意对象出现差异的现象。
视错觉由人的生理心理现象决定，但有些作用机理目前仍没有搞清楚。
3.符合群体习惯的机械工具，可使作业者提高工作效率，减少操作错误。
群体习惯的研究，在人机工程学中占有重要的位置。
4.人在工作繁忙的时候，常处于精神紧张状态，甚至导致一时性血压升高或生理上出现其他反应。
但人体的生理机能有着惊人的稳定性，能在任何一个机能系统中，使失常的生理状态恢复正常。
5.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。
6.人为差错：是指人未能实现规定的任务，从而可能导致中断计划运行或引起财产和设备的损坏的行为。
7.按照系统开发的阶段，人为差错可分为以下六类：①设计差错。
是指由于设计不当造成的差错。
②制造差错。
是指产品没有按照设计图样进行加工和装配造成的差错。
③检验差错。
是指检验手段不正确，没有完成检验项目。
④安装差错。
是指未按照设计图样和说明书进行安装调试造成的差错。
⑤维修差错。
是指对设备未进行定期维修或设备出现异常时，没有及时维修和更换零部件造成的差错。
⑥操作差错。
是指操作人员错误操纵机器和设备造成的差错。
8.人为差错产生的背景因素：通常把产生人为差错的外部因素称之为背景因素。
背景因素的分类简称4M：①人（Man）。
②机械（Machine）。
③环境（Media）。
④管理（Management）。
第四节人的生理节律9.日周节律：人体对昼与夜的反应很不相同，人们的日常生活节律基本上以24小时为周期，故称之为日周节律。
10.人的身体适于白天活动，到了夜间，各种机能下降，进入休息状态。
11.在工程心理学中，常用闪光融合阈限值表示大脑意识水平，来说明明人体的机能状况。
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• ⑴ 人没有实现某一个必要的功能任务 • ⑵ 实现了某一不应该实现的任务 • ⑶ 对某一任务作出了不适当的决策 • ⑷ 对某一意外事故的反应迟钝 • ⑸ 没有察觉到某一危险情况
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第二节 人为失误与安全事故
• 二、事故的主要原因
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第三节 人体生理节律分析
• 三、PSI周期节律
• 德国医生佛里斯和奥地利心理学家瓦波达经过长期临床观察， 提出了体力(Physical)强弱周期为23天，情绪(Sensitive)好坏 周期为28天。 奥地利泰尔其尔教授在研究智商的基础上，发 现智力(intellectual)高低周期为33天。
• 其后，科学家经过研究进一步提出，每个人自出生之日起直 至生命终结，都存在着以23、28、33天为周期的体力、情绪 和智力的盛衰循环性变化规律。这一变化规律按照高潮期— 临界日—低潮期的顺序周而复始，人们把这三位科学家发现 的三个生物节奏总结为“人体生物三节律”，因为这三个节 律象钟表一样循环往复，又被人们称作“人体生物钟”，外 国人叫做“PSI周期”。
道路交通 石油化工
57%完全由人因引起，90%包含人因的贡 献
60%以上
Human
Error
in
Road
Accidents.Green M.,John W.Senders
日本，1991
核电 矿山
60%以上 85％
Hollnagel E.CREAM.2-3.Elsevier Science Ltd.1998
• ⑵ 等级Ⅰ状态
• 大脑活动水平低下，反应迟钝，易于发生人为失误或 差错，可靠度在0.9以下。
• ⑶ 等级Ⅱ状态
• 意识的松弛阶段，人的大脑大部分是处于这一状态， 是人进行一般作业时大脑的觉醒状态，可靠度在 0.99~0.9999之间，应以此状态作为设计仪表、信息显 示装置等的标准。
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第三节 人体生理节律分析
• 生物的生理机能和生活习性受到某种内在时钟的控制， 科学家将这种控制生物生理机能变化的内在时钟称之 为生物钟或生物节律。
• 生理节律是一种普遍存在于一切生物体内的自然规律。 • 一、日周期节律 • 在日常生活中，人体对昼与夜的反应很不相同，生活
节律基本上以24小时为周期，故称之为日周节律 。 • 认识生物钟、利用生物钟不但有利于身体健康，而且
保护镜等。
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第二节 人为失误与安全事故
• ⑶ 信息反馈
• 大型机械系统必须有信息反馈装置, 使操作者能掌握操 作指示后机械系统内部的反应。
• ⑷ 警报系统
• 当作业者接近危险区, 或做出危险动作时, 警报系统能 给予警告, 但应注意警告的方式, 不能使大脑过度紧张 而陷入旧皮质优势状态。
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第一节 人的可靠性分析
三、提高人的可靠性的措施 1、提高人的基本素质 2、机的设计符合人的生理、心理特点 3、工作环境符合人的特性 4、人-机-环境关系设计合理
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第二节 人为失误与安全事故
• 一、人为失误
• 1、人为失误定义与分类 • 人为失误是指人未能实现规定的任务，从而可能导致
等级
意识状态
注意状态
生理状态
工作能力
可靠度
0 无意识，神智丧失
无
睡眠、发呆
无
0
Ⅰ 常态以下，意识模
糊
不注意
疲劳、困倦、单调、 低下，易出事故 醉酒
0.9以下
Ⅱ 正常意识的松弛阶
段
无意注意
休息时，安静时
可进行熟练性的， 重复性的或常 规性的操作
0.99-0.9999
Ⅲ 正常意识的清醒阶
段
有意注意
精力充沛，积极活 动状态
产生这种现象的原因是：在一周中，常由于星期日的活动 过多过果，星期一早晨上班感觉浑身无力，带着疲劳工作， 使得上午或整天工作效率都不很高。当然，星期日造成的工 作中断，对工作效率也有影响，人们把这种现象称为“星期 一反应”。星期二和星期三因人体恢复常态，效率有所提高； 到了星期四前后，又由于疲劳而工作效率暂时降低。星期五 以后在周末解放的刺激下，工作效率再度提高。由此可见， 一星期中的工作效率在不断变动着
有随机处理能力， 有准确的决策 能力
0.999999以 上
Ⅳ 超常态，极度紧张、 注意过分集中于某 惊慌失措，极度紧 易出差错，易造成 0.9以下
兴奋
一点
张
事故
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第一节 人的可靠性分析
• 人处于不同觉醒水平时，其行为的可靠性是有很大差 别。
• ⑴ 等级0状态
• 大脑的觉醒水平极低，是人的睡眠状态，不能进行任 何作业活动，一切行为都失去了可靠性，可靠度为0 。
第一节 人的可靠性分析
• ⑷ 等级Ⅲ状态
• 意识的清醒阶段，在此状态下，大脑处理信息的能力、 准确决策能力、创造能力都很强，此时，人的可行性 可高达0.999999以上，比等级Ⅰ时高十万倍。因此，重 要的决策应在此状态下进行。但此状态不能持续很长 的时间。
• ⑸ 等级Ⅳ状态
• 为超常状态，（如大型设备出现故障，操作人员意识 出现异常紧张状态。）此时人的可靠性明显降低，可 靠度在0.体生理节律分析
人体生物钟从0开始，进入高潮期，经过1/4周期时为高峰日，高峰日前 后2－3天为"最高峰区"。高峰日后开始向低潮期过渡，到达1/2周期时，正是 高潮期向低潮期过渡交替的日子，称为"下降临界日"。此后便进入低潮期， 到达3/4周期时为低谷日，低谷日前后2－3天为"最低潮区"。低谷日过后开始 上升，向高潮期过渡，到达整周期（0周期）时，称为"上升临界日"，生物 钟完成一个周期的运行，进入另一个周期运行。临界日前后1－2天称为临界
• ⑸ 设计应符合人的习惯
• 人有许多习惯性动作, 因此设计要符合这些习惯, 如开 关向上拨是开灯, 往下拨是关灯。红色表示危险，绿色 表示安全。
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第二节 人为失误与安全事故
• ⑹ 视觉识别性能的改善
• ⑺ 考虑操作者身体特性 • 操纵控制装置要符合操作者的身体特性,如高度、视角、
大小、操纵力等。
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第二节 人为失误与安全事故
• 2、操作者方面的对策 • ⑴ 技术训练及安全教育 • 使作业者熟知作业内容和操纵技术。也要了解系统内
部构造等知识。作业前对作业顺序和作业过程中可能 出现的危险进行说明和提示以提高操纵者的意识。 • ⑵ 模拟训练 • 利用模拟机械或计算机制造出事故的模拟场面, 使操纵 者体验事故以此训练行动对策。
• 1、人的因素
• 人的能力和训练不够, 积极性低, 性格不适宜(个人原 因)。
• 2、物和环境的因素
• 设计中，考虑人体工程学因素不够。环境条件和活动 空间不合理，劳动强度过大，作业条件恶劣，运行及 防护方面的技术不够等。
• 3、管理因素
• 管理不当或该管理的却没管理到, 这是造成事故灾害 的重要原因之一。
2、各种研究表明，系统的失效很大程度上是由于人为差 错而造成的。国内外许多安全专家认为，大约90%的事 故与人为差错有关，而仅有10%的事故归咎于不安全的 物理、机械条件。
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第一节 人的可靠性分析
各行业中人因事故所占比例
行业名称
人因事故的比例
资料来源
航空
70%－80%
中国安全科学学报，2002，12（5）
第五章 人的可靠性与安全生产
第一节 人的可靠性分析 第二节 人为失误与安全事故 第三节 人体生物节律分析
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第一节 人的可靠性分析
近年来，人的可靠性越来越多的受到了人们的重视， 其主要原因有两个：
1、人机系统已向着高度精密和复杂化发展，而这种系统 的失效，将可能产生深远的意义和不可预测的后果，如 前苏联的切尔若贝利核电站和美国三哩岛核核电站事故；
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第二节 人为失误与安全事故
• 三、人为失误方式
• 人为失误可以分成两大类：
• 1、决策性错误
• 这类错误的特点是人在接受信息时就出现了错误，或 人接受了正确的信息，但在决策过程中做出了错误的 决策。
• 决策性错误是由于信息不充分，或操作人员对系统的 了解不够而产生的。为了克服这类错误, 需要给人以充 分的信息，让人对系统有一个正确的了解，知道解决 各种问题的方法。
提高工作和学习效率。
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第三节 人体生理节律分析
大量试验研究资料表明，体现生命特征的体温、脉搏、血压 等在下午4时前后达到最高值。根据测定，作为体力劳动与脑力 劳动能源的糖、脂肪和蛋白质，在血液中的峰值也出现在下午4 时前后。这些都反映出交感神经系统占优势的“白天型人体” 的特点。
d – 危险程度修正系数 e – 生理与心理修正系数
f – 环境条件修正系数
Υ1 –信息输入过程基本可靠度 Υ2 –判断决策过程基本可靠度 Υ3 –操作输出过程基本可靠度
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第一节 人的可靠性分析
二、大脑意识状态 日本的桥本从大脑生理学上把大脑意识状态分为五个阶段。
并把它与人为失误发生的潜在危险性联系起来。
• 一般说来，行动性错误，因为它与人的意向不一样， 所以比较容易被发现。而决策性错误则不容易被发现， 有时只有当事故发生之后我们才知道自己的错误。
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第二节 人为失误与安全事故