人机工程学 科学的研究方法 ppt课件
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原因；人的失误和可靠性研究；诉讼支持；
5. 工业设计应用 医疗设备；坐的设计与舒适性研究；家具
分类与选择；工作负荷分析；
人机工程学的研究方向
6. 管理与人机工程 人力资源管理；工作程序；人机规则和实
践；手工操作负荷 7. 办公室人机工程与设计；医学人机工程
办公室和办公设备设计；心理生理学；行 为标准；三维人体模型
本来不想要的结果都要加以评估
如：评估汽车座椅的设计
人机工程学研究步骤 How?
步骤一：选择、确定研究背景
实际生活或工作环境
优 相关的作业变量、环境约束以及被试特性（包括动机）
点
的真实性
成本高（可能高得令人望而却步） 缺 被试有安全风险
缺乏实验控制：通常情况下没有机会重复进行足够
点
次数的实验；许多变量无法一直保持不变；由于实
工程学
2.1 科学的研究方法 第二章 人体工程学的研究方法
What
什么是人机工程学研究？
人机工程研究学的研究主要采用 或者沿用实验心理学的方法和实 验生理学方法，以及所谓的心理 生理学方法。心理生理学方法， 即一种是用电测量方法，通过胜 利变化（如血压，心率）的测量 指标来表征心理状态的方法。
精品资料
对因素变量进行控制，只能直接测量一些因素并进行分 析 – 观测法、调查问卷法、故障分析法等都属于描述性研究
如：美国核能管理委员会（NRC）1981年就要求将这种调查 列为其强制性人机控制室审查过程的一部分。
实验性研究
目的在于测试某些变量对行为的影响 – 人为控制某些因素，通过实验的方法获得这些因素的影
响规律 – 通过实验性研究方法对于发现基本规律和原理非常有用
，但很多情况下的研究都是在真实世界中进行的，并且 实际情况中的任务更能够发现复杂的、实际的规律
如：汽车座带和肩带对功能手臂可触及范围的影响(Garg, Bakken, and Saxena, 1982)
评估性研究
目的也是评估“某物”的效果，以作为产品改进的依据与方 向 – 评估研究比实验研究更具整体性和综合性 – 通常要与其设计目标进行比较，包括本来想要的结果和
研究内容与方法（三）
1. 人体特性的研究：主要研究在工业设
研 究 内
计中与人体有关的问题。工作场所和 信息传递装置的设计：主要研究如何
容 设计合适的环境及信息传递装置，使
（ 人可以舒适高效的工作。
三
）
研究内容与方法（四）
3. 环境控制与安全保护：主要研究从长远利
益出发，如何设计环境及进行安全保护以
实测法
计算机数值仿法
实验法 模拟和模型法
调查研究法
分析法
学科体系及应用领域（一） 学 科 体 系
学科体系及应用领域（二）
在工业生产中，人机工程首先应用
学 科 应
于产品设计，如：汽车的视界设计、仪 器的表盘设计以及对操作性能、座椅舒
用 适性、各种家用电器的使用性能等的分
领 析研究。
域
人机工程学的研究方法
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
人机研究的七大方面：
研
保证人在长期工作下健康不受影响，事故
究
危险性最小。
内 4. 人机系统的总体设计：人机系统工作效能
容
的高低主要取决于它的总体设计，即在整
（
体上使“机”与人体相适应，解决好人与
三
机器之间的分工和机器之间信息交流的问
）
题可，使二者取长补短，各尽所长。人机
工程学发展动向的研究，
研究内容与方法（四）
观察法
人机工程学的研究方向
2. 认知工效学和复杂任务；环境人机工程 认知技能和决策研究；环境状况和因素分
析；工作环境人机工程 3. 计算机人机工程；显示与控制布局设计；人机
界面设计与评价 软件人机工程；计算机产品和外设的设计
与布局；办公环境人机工程研究；人机界面形 式
人机工程学的研究方向
4. 专家论证：多工作环境；人的可靠性 专家论证调查研究；法律人机工程；伤害
核心研究方法： 是把与人类能力和行为有关的信息应用于人员所使用的
物品、设备、程序和环境的设计中，这些相关信息绝大部 分是由实验和观察得到的。
人机工程学研究分类
描述性研究
探寻通过一些特定属性来描述一个群体（通常是人群） 的特征。主要用于在解决方案尚未提出之前，先进行描述 性研究来评估问题的重要性和涉及的范围。 – 实际情况下从事研究时，往往不能够象实验性研究那样
• 课题来源 • 定义问题 • 系统校标和实验校标 • 变量的操作定义 • 选择被试 • 取样 • 实验数据的收集和分析
人机工程学的研究方向
• 人机工程的应用领域是十分广泛的，几乎涉及 人类工作和生活的各个方面。主要应用方向： 1. 人体工作行为解剖学和人体测量；工作事故， 健康与安全；包括人体测量和工作空间设计； 姿势和生物力学负荷研究；与工作有关的骨 骼、肌肉管理问题；健康人机工程；安全文 化与安全管理；安全文化评价与改进
研究内容与方法（一） 研 究 内 容 （ 一 ）
研究内容与方法（二）
虽然人机工程学的研究内容和应用
研 究 内
范围极其广泛，但本学科的根本研究方 向是通过揭示人，机、环境之问相互关
容 系的规律，以达到确保人一机一环境系
（ 统总体性能的最优化。就工业设计学科
二 而言，也是围绕着人机工程的根本研究
） 方向来确定具体的研究内容。
验过程的不连续性，经常收集不到某些数据。
实验室环境
优 无关变量可以加以控制 点 实验几乎可以随意重复Fra Baidu bibliotek
数据的采集可以做得更加精确。相关的作业变量、 环境约束以及被试特性（包括动机）的真实性
缺 研究可能会牺牲掉一些真实性和通用性 被试有安全风险
点
模拟
为了结合实验室研究和实地研究两者的优点，研究者 们通常采用模拟真实世界的方法来进行研究。
人机工程学的研究方向
8. 系统分析；产品设计与顾客；军队系统； 组织心理学；产品可靠性与安全性；服装
人机工程；三维人体模型；军队人机工程；自 动语音识别； 9. 人机工程战略；社会技术系统；暴力评估与动 机； 10. 可用性评估与测试；可用性审核；可用性评估； 可用性培训；试验与验证；仿真与试验；仿真 研究；仿真与原型；
5. 工业设计应用 医疗设备；坐的设计与舒适性研究；家具
分类与选择；工作负荷分析；
人机工程学的研究方向
6. 管理与人机工程 人力资源管理；工作程序；人机规则和实
践；手工操作负荷 7. 办公室人机工程与设计；医学人机工程
办公室和办公设备设计；心理生理学；行 为标准；三维人体模型
本来不想要的结果都要加以评估
如：评估汽车座椅的设计
人机工程学研究步骤 How?
步骤一：选择、确定研究背景
实际生活或工作环境
优 相关的作业变量、环境约束以及被试特性（包括动机）
点
的真实性
成本高（可能高得令人望而却步） 缺 被试有安全风险
缺乏实验控制：通常情况下没有机会重复进行足够
点
次数的实验；许多变量无法一直保持不变；由于实
工程学
2.1 科学的研究方法 第二章 人体工程学的研究方法
What
什么是人机工程学研究？
人机工程研究学的研究主要采用 或者沿用实验心理学的方法和实 验生理学方法，以及所谓的心理 生理学方法。心理生理学方法， 即一种是用电测量方法，通过胜 利变化（如血压，心率）的测量 指标来表征心理状态的方法。
精品资料
对因素变量进行控制，只能直接测量一些因素并进行分 析 – 观测法、调查问卷法、故障分析法等都属于描述性研究
如：美国核能管理委员会（NRC）1981年就要求将这种调查 列为其强制性人机控制室审查过程的一部分。
实验性研究
目的在于测试某些变量对行为的影响 – 人为控制某些因素，通过实验的方法获得这些因素的影
响规律 – 通过实验性研究方法对于发现基本规律和原理非常有用
，但很多情况下的研究都是在真实世界中进行的，并且 实际情况中的任务更能够发现复杂的、实际的规律
如：汽车座带和肩带对功能手臂可触及范围的影响(Garg, Bakken, and Saxena, 1982)
评估性研究
目的也是评估“某物”的效果，以作为产品改进的依据与方 向 – 评估研究比实验研究更具整体性和综合性 – 通常要与其设计目标进行比较，包括本来想要的结果和
研究内容与方法（三）
1. 人体特性的研究：主要研究在工业设
研 究 内
计中与人体有关的问题。工作场所和 信息传递装置的设计：主要研究如何
容 设计合适的环境及信息传递装置，使
（ 人可以舒适高效的工作。
三
）
研究内容与方法（四）
3. 环境控制与安全保护：主要研究从长远利
益出发，如何设计环境及进行安全保护以
实测法
计算机数值仿法
实验法 模拟和模型法
调查研究法
分析法
学科体系及应用领域（一） 学 科 体 系
学科体系及应用领域（二）
在工业生产中，人机工程首先应用
学 科 应
于产品设计，如：汽车的视界设计、仪 器的表盘设计以及对操作性能、座椅舒
用 适性、各种家用电器的使用性能等的分
领 析研究。
域
人机工程学的研究方法
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
人机研究的七大方面：
研
保证人在长期工作下健康不受影响，事故
究
危险性最小。
内 4. 人机系统的总体设计：人机系统工作效能
容
的高低主要取决于它的总体设计，即在整
（
体上使“机”与人体相适应，解决好人与
三
机器之间的分工和机器之间信息交流的问
）
题可，使二者取长补短，各尽所长。人机
工程学发展动向的研究，
研究内容与方法（四）
观察法
人机工程学的研究方向
2. 认知工效学和复杂任务；环境人机工程 认知技能和决策研究；环境状况和因素分
析；工作环境人机工程 3. 计算机人机工程；显示与控制布局设计；人机
界面设计与评价 软件人机工程；计算机产品和外设的设计
与布局；办公环境人机工程研究；人机界面形 式
人机工程学的研究方向
4. 专家论证：多工作环境；人的可靠性 专家论证调查研究；法律人机工程；伤害
核心研究方法： 是把与人类能力和行为有关的信息应用于人员所使用的
物品、设备、程序和环境的设计中，这些相关信息绝大部 分是由实验和观察得到的。
人机工程学研究分类
描述性研究
探寻通过一些特定属性来描述一个群体（通常是人群） 的特征。主要用于在解决方案尚未提出之前，先进行描述 性研究来评估问题的重要性和涉及的范围。 – 实际情况下从事研究时，往往不能够象实验性研究那样
• 课题来源 • 定义问题 • 系统校标和实验校标 • 变量的操作定义 • 选择被试 • 取样 • 实验数据的收集和分析
人机工程学的研究方向
• 人机工程的应用领域是十分广泛的，几乎涉及 人类工作和生活的各个方面。主要应用方向： 1. 人体工作行为解剖学和人体测量；工作事故， 健康与安全；包括人体测量和工作空间设计； 姿势和生物力学负荷研究；与工作有关的骨 骼、肌肉管理问题；健康人机工程；安全文 化与安全管理；安全文化评价与改进
研究内容与方法（一） 研 究 内 容 （ 一 ）
研究内容与方法（二）
虽然人机工程学的研究内容和应用
研 究 内
范围极其广泛，但本学科的根本研究方 向是通过揭示人，机、环境之问相互关
容 系的规律，以达到确保人一机一环境系
（ 统总体性能的最优化。就工业设计学科
二 而言，也是围绕着人机工程的根本研究
） 方向来确定具体的研究内容。
验过程的不连续性，经常收集不到某些数据。
实验室环境
优 无关变量可以加以控制 点 实验几乎可以随意重复Fra Baidu bibliotek
数据的采集可以做得更加精确。相关的作业变量、 环境约束以及被试特性（包括动机）的真实性
缺 研究可能会牺牲掉一些真实性和通用性 被试有安全风险
点
模拟
为了结合实验室研究和实地研究两者的优点，研究者 们通常采用模拟真实世界的方法来进行研究。
人机工程学的研究方向
8. 系统分析；产品设计与顾客；军队系统； 组织心理学；产品可靠性与安全性；服装
人机工程；三维人体模型；军队人机工程；自 动语音识别； 9. 人机工程战略；社会技术系统；暴力评估与动 机； 10. 可用性评估与测试；可用性审核；可用性评估； 可用性培训；试验与验证；仿真与试验；仿真 研究；仿真与原型；