人因工程学 第1章 人因工程学概述

1.4 人因工程的研究方法与工具
目前常用的研究方法有：
1. 调查法 2. 观测法 3. 实验法 4. 心理测量法和心理测验法 5. 模拟和模型实验法 5. 计算机数值仿真法.利用系统的数 学模型进行仿真性实验研究。
从研究手段看：研究方法可以分为实验性和非实验性两大 类，即实验法与非实验法 .
实验法是基于人为控制 某些因素，通过实验测试 特定因素的影响；
作业姿势、作业方法、作 工厂生产作业，监视作业，车辆驾驶作业， 业量及工具选用和配置等 物品搬运作业，办公室作业等 声，光，热，色彩，振动， 工厂，车间，控制中心，计算机房，办公 尘埃，气味等环境 室，驾驶室，生活用房等
人因工程的应用——案例 飞行器驾驶舱的演变——人因工程的应用和发展
日 本 零 式 飞 机 驾 驶 舱
观察法的局限性
因为观察法是描述性的，这种特性必定为其带来如 下限制： 观察法无法让研究者对各因素间的关系作出推论。 有时，观察法所提供的资料并不充分。 观察法的描述性限制常常被忽略。 观察法本身并不一定客观无偏。
问卷法：是否式、选答式、等级排列式、等距式
1. 是否式 2. 选择式，即列出多种答案，由被调查者自由选择一项或多项的回答方式,如：
非实验法则是通过调查法、观测法 （行为观测）、测试法（心理测试、 感觉评判法；身体测量、生理指征测 量）等方法开展研究的。
实验性研究：
是为了检测一些变量对人的行为的影响。通常根据实际问题、 预测理论来决定需要调查的变量和检测的行为。通常，试验性的研 究更关心变量是否对行为有影响以及将如何影响的问题。描述性研 究则更关心所描述对象的统计结果，如平均值、标准偏差和百分比 等。
因变量的要求 • 基本要求: ①客观存在；②数量较多；③无突变；④容易收集；⑤不需要 特别的数据收集技术；⑥消耗尽可能少的财力和实验者的精力。 • 可靠性: 是指对一个变量测量多次结果保持稳定的特性。 • 正确性： 如方向正确性、内容正确性、体系正确性。 • 防止干扰因素的影响：因变量不能受那些与体系无关的变量的影 响。 • 敏感性
1.3 人因工程的应用——案例
美 国 航 天 飞 机 控 制 舱
1.3 人因工程的应用——案例
近年来公众熟知的一些重大人因事故
时间 1979/3/28 1986/1/28 1986/4/26 1988 1993/8/5 1994/12/8 1999/9/30 1999/11/10 2000/8/12 2001/3/8 2001/7/5 2002/7/1 美国三哩岛核电站事故 美国挑战者号航天飞机失事 前苏联切尔诺贝利核电站事故 前苏联Phobos!号火星探测卫星失事 深圳危险品仓库大爆炸 克拉玛依剧院大火灾 日本茨城县东海村的JCO核原料加工厂临界事故 美国火星气象卫星坠毁 俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇沉没事件 美军核潜艇“格林维尔”号撞沉日本渔船“爱媛”号事件 俄罗斯一架图154客机在伊尔库茨克机场突然坠毁事件 俄罗斯一架图154飞机和一架波音757飞机在德国瑞士边境附 近的康士坦茨湖上空约35400英尺高度相撞事件 事 件 名 称
本书将人因工程定义为：
“人因工程是研究人-机-环境三者之间相互关
系的，近几十年发展起来的一门边缘性应用学 科。它综合应用了生理学、心理学、医学、卫 生学、人体测量学、劳动科学、系统工程学、 社会学和管理学等学科的知识和成果，设计和 改进人-机-环境系统，使系统获得较高的效率 和效益，同时保证人的安全、健康和舒适。”
1.1 人因工程的概念与特点 学科的命名
西欧国家称之为Ergonomics（人类工效学），美国称 作Human Engineering（人类工程学）和Human Factors Engineering（人因工程）； 日本称为“人间工学”； 心理学家喜欢使用工程心理学（Engineering Psychology）的名称； 我国一般把“人类工效学”作为这个学科的标准名称， 但是近年来，通常都使用“人因工程”这个名字。
实验法
实验法的评价
优点：
能更好的控制无关变量的影响
更为经济 局限性： 离不开描述性方法的支持 实验情境下得到的结果，其推广受到限制
被测者选择
描述性研究
– 代表性的抽样 、随即抽样 – 样本空间大小
试验性研究 为试验性研究选择被测对象就是要选择那些 具有代表性的、 一般化的个体。 评价研究 评价研究中选择个体与描述性研究和试验性 研究考虑的因素一样。被测对象必须能够代表最
人因工程
主讲 ***
第1章 人因工程学概述 人因工程的概念与特点 人因工程的历史和发展 人因工程的研究内容与应用领域 人因工程学的研究方法和步骤 人因工程与其他学科的关系
在人类的进化过程中，从最原始的完全依靠自然 生活到逐渐学会制作简单工具，再到发展了各种 复杂工具和技术。现在，人类已经能够使用各种 技术生产大量的产品和设备，其中包括祖先所不 可能想象的产品。在这个过程中，科学技术作为 第一生产力发挥着至关重要的作用。 然而技术发展与人的因素是不可分割的，研究工 具和技术中人的因素就是人因工程发展的起因。 随着生产技术的发展和人类对于自身认识的加深， 人因工程也越来越深入地与技术融合在一起，同 时也越来越深入地融入人们的生活之中。
英国 1950年成立英国人机学研究会，1957年创办会刊 《Ergonomics》。 美国 1957年成立人因工程学会，发行会刊《Human Factors》。 日本于1963年成立日本人间工学研究会。 1960年成立国际人机学协会。（International Ergonomics Association，IEA） 我国进入80年代以后，开始人因工程的研究。
1.3 人因工程的应用——案例
29 飞 机 驾 驶 舱
B
1.3 人因工程的应用——案例
DC
3 飞 机 驾 驶 舱
1.3 人因工程的应用——案例
波 音 72 7 飞 机 驾 驶 舱
1.3 人因工程的应 舱
1.3 人因工程的应用——案例
波 音 74 7 训 练 舱
1)、自变量
在实验中实验者所操纵的、对被试者的反应产生影响的变量称为自变 量；
实验法
2)、因变量
因为自变量的变化而产生的现象变化（行为表现），称为因变量。 自变量的结果
3）控制变量
凡是对因变量产生影响的实验条件都称为相关变量；对因变量不产生影响 的实验条件称为无关变量（或无关变项）。 由于在实验中额外变量是必须加以控制的，所以额外变量也被称为控 制变量。 评价一项实验设计的好坏的一个重要依据就是看研究者能否成功地控制 那些额外变量。
研究地点选择 研究地点的选择是第一个需要决定的问题，其内容就是选择实地研究，还 是选择在实验室中进行研究。对于不同的研究方法有不同的选择规则。
自变量选择
描述性研究 ：标准变量、分层变量（预测） 试验性研究：独立变量、非独立变量 评价研究 ：为评价研究选择变量，要求研究人员把被 评价系统或设备的目标转化成具体的、可测量的标准 变量。
1.1 人因工程的概念与特点 学科的定义
“人因工程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、生活中和休息时怎样统一 考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学 科。”
• ——国际人机工程学会（IEA）该定义被认为是目前为止最权 威和最全面的
终用户群体。
1.4人因工程的研究方法
（4）数据收集
•描述性研究： 可以在实地或实验室中进行,观察法、问卷法、访谈法 ； • 试验性研究： 所以常采用计算机辅助的方法； • 评价研究： 通过研究人员观察或访问使用者来收集数据；
• 观察法： 1. 研究者首先要明确观察的目标，也就是＂观察 什么＂的问题。因为观察时研究者的注意范围和 思考能力有限，不可能同时注意多种现象. 2. 第二个问题相对更有趣些：我们如何保证观察 本身不会对观察结果产生影响？这涉及到观察过 程中被观察对象的反应（反应性）问题。
人因工程在中国
1980年4月，全国人类工效学标准化技术委员 会成立， 1984年，国家军用人－机－环境系统工程标准 化技术委员会成立。 1989年，中国人类工效学学会成立，1995年9 月创刊了学会会刊《人类工效学》季刊。
1.3 人因工程的研究内容与应用领域 主要有以下一些方面：
人因工程的应用领域
表1-1 人因工程学研究领域举例
范围 对象举例
机电设备 交通工具 产品和工具设计 及改进 建筑设施 宇航系统 仪器设备 工作服装 作业的设计与 改进 环境的设计与 改进
例子
机床，计算机，农业机械 飞机，汽车，自行车 城市规划，工业设施，工业与民用建筑 火箭，人造卫星，宇宙飞船 计量仪表，办公器械，家用电器 劳保服，安全帽，劳保鞋
该定义的特点： （1）在研究目标上：提高工作效率和质量；满足人 们的价值需要 （2）在研究内容上：着重于研究人类以及在工作和 日常生活中所用到的产品、设备、设施、程序与 环境之间的相互关系。 （3）在研究方法上：对人的能力、行为限制和特点 等相关信息进行系统研究，并将之用于产品、操 作程序及使用环境的设计和制造中。
（1）基础研究 （2）生产、生活应用 （3）安全管理与可用性 （4）其他方面
人因工程的研究内容
（1）研究人的生理与心理特征：如人的感知特性，人体 尺寸、人体力量等 （2）研究人机系统总体设计。研究人机功能的合理分配 （3）人机界面设计。如显示器和控制器的设计研究 （4）研究工作场所设计和改善.工作空间、座椅、工作台 以及工作场所的总体布置等 （5）研究工作环境及其改善。 （6）研究作业方法及其改善。 （7）研究系统的安全性和可靠性。 （8）研究组织与管理得效率。
1.4 人因工程的研究方法
变量命名练习
因为理解自变量、因变量和控制变量非常重要，所以我们在这里再举一些例 子以便你检查自己是否真的理解了。对于每一个例子都要说出三种变量。
汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地减少后面司机 意识到前方正在停车的时间。 实验就是回答这一问题。对变量命名。
答案 自变量(被操纵变量)： 刹车灯的明度 因变量(被观察变量)： 刹车灯亮到尾随车司机踩刹车踏板之间的时间 控制变量(恒定变量)： 刹车灯颜色、刹车板的形状、刹车所需力气、 额 外照明度等
1.2 人因工程的起源和发展 人因工程的历史 早期历史：人因工程学开始于19世纪末和20世纪 初
1945年～1960年：人因工程职业的出现 1960年～1980年：迅速增长时期 1980年～1990年：计算机、灾难和诉讼时期 1990年以后
二十一世纪的人因工程
技术的人性化 人的技术化
1.3 人因工程的应用——案例 切尔诺贝利核电站控制室
1.3 人因工程的应用——案例 灾后的切尔诺贝利核电站
1.3 人因工程的应用——案例
1.3 人因工程的应用——案例 Health care work
1.3 人因工程的应用——案例
1.3 人因工程的应用——案例 Human-Machine Systems
评价性研究
类似于试验性研究，但它的目的多是为了评价一个 系统或产品，并希望事先了解人们在使用系统或产品时 的行为表现。
一个具体研究的基本过程
现实中一个具体的研究往往涉及多个类别。虽然每一类都有不同的目标，使用
不同的方法，但它们全都有同样的基本决策过程：选择研究地点、选择变
量、选择采样主体、收集数据、分析数据。
训练鸽子绿灯亮时啄键、红灯亮时停止。对作出正 确反应的鸽子给予玉米的奖励。对变量命名。
答案 自变量 因变量 灯的颜色(红或绿) 啄键次数
控制变量
食物剥夺时间、键的大小、红灯绿灯的强度等
治疗者试图改善患者的自我形象。每次患者描述自己积极的 一面时，治疗者就以点头、微笑和额外注意予以奖励。对变 量命名。 答案 自变量 因变量 控制变量 用于奖励的语言种类。 语言数量(或频率) 办公室情境、治疗者