【正文】 用效率；人所處的工作環(huán)境舒適安全，有利于身心健康，能充分發(fā)揮人的功能。 （2）人適機(jī) 機(jī)器的結(jié)構(gòu)有其自身的規(guī)律，操作環(huán)境或生活環(huán)境也因各種因素而受到某種限制，如經(jīng)濟(jì)上的可行性，技術(shù)上的可能性，機(jī)器本身性能要求的條件等。為了適應(yīng)環(huán)境，往往要求對(duì)人因素予以限制和訓(xùn)練，盡量發(fā)揮人的可塑性特點(diǎn)，讓人去適應(yīng)機(jī)器的要求，以保證人機(jī)系統(tǒng)有最優(yōu)效能。機(jī)宜人是有條件的，人適機(jī)也是有限制的，在人機(jī)系統(tǒng)中，人機(jī)之間有著相互依存、相互影響、相互制約的關(guān)系。因此，盡管系統(tǒng)是以人為主，但機(jī)宜人和人適機(jī)之間卻有著辨證關(guān)系。依據(jù)機(jī)的客觀要求，人適機(jī)是學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的問(wèn)題，這里說(shuō)的是學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，即包括專門(mén)的訓(xùn)練，也包括平時(shí)培養(yǎng)的習(xí)慣。反之，人們?cè)陂L(zhǎng)期的生活和勞動(dòng)中形成的操作習(xí)慣。反之，人們?cè)陂L(zhǎng)期的生活和勞動(dòng)中形成的操作習(xí)慣又會(huì)成為機(jī)宜人的條件，制約機(jī)器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 人機(jī)系統(tǒng)中的機(jī)宜人和人適機(jī)是相對(duì)的，首先是機(jī)宜人的程度問(wèn)題，即機(jī)能滿足人的程度，人的因素中某些方面可以量化，可以提供基本的圉值的均值，但也有很多因素難以準(zhǔn)確量化，如情緒、審美心理、社會(huì)價(jià)值觀等，而且這些因素又是隨著時(shí)代的進(jìn)步而變化的，何況人的許多因素也會(huì)因?yàn)橐驎r(shí)、因人、因年齡不同而變化，即使是同樣的機(jī)器，系統(tǒng)的可靠性也因人的因素而變化。其次是機(jī)宜人的條件問(wèn)題，機(jī)器也在不斷發(fā)展，總的來(lái)說(shuō)，機(jī)宜人的程度不斷提高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)系統(tǒng)越來(lái)越強(qiáng)大，自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，控制系統(tǒng)越來(lái)越智能化，人與機(jī)器的的關(guān)系由人直接與機(jī)器共同參與生產(chǎn)工程轉(zhuǎn)變?yōu)槿诉h(yuǎn)離生產(chǎn)過(guò)程，由人直接控制機(jī)器，變?yōu)槿伺c機(jī)器對(duì)話，人機(jī)界面逐漸由體力型轉(zhuǎn)變?yōu)樾睦硇?，?duì)操作者的文化程度、診斷與決策能力的要求越來(lái)越高。 實(shí)際上，任何一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)要盡量做到機(jī)宜人，也要設(shè)計(jì)到人適機(jī)。調(diào)整這種人機(jī)相互匹配關(guān)系最根本的制約條件就是人的可能性與人的可靠性。研究人的可能性是為了在人機(jī)功能分配中，使人的負(fù)荷控制在人的正常閾值范圍之內(nèi)。研究人的可靠性市為了在人機(jī)系統(tǒng)中，充分考慮到人的生產(chǎn)失誤時(shí)，在確保人身的安全前提下，不致影響系統(tǒng)的功能。人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象是人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱人機(jī)系統(tǒng)。人機(jī)工程學(xué)要研究人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)各部分的總體屬性，以及人機(jī)環(huán)境的相互關(guān)系的規(guī)律。． 人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)綜合性的邊緣學(xué)科，其基礎(chǔ)理論涉及到許多學(xué)科。屬于有關(guān)技術(shù)工程學(xué)科有著密切的關(guān)系外，還有人體解剖學(xué)、人體測(cè)量學(xué)、勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、安全工程學(xué)、行為科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、技術(shù)審美等有設(shè)密切的聯(lián)系。人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用范圍十分廣泛，從日常用品到工程建筑，從大型機(jī)具到高科技產(chǎn)品，從家庭活動(dòng)到工業(yè)系統(tǒng)，各個(gè)方面都在運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法，解決人機(jī)環(huán)境之間的相互關(guān)系和系統(tǒng)的優(yōu)化問(wèn)題。人機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成，可以分為人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)。對(duì)三個(gè)字系統(tǒng)的研究，各自獨(dú)立為一門(mén)學(xué)科，即人的科學(xué)、科學(xué)工程科學(xué)及環(huán)境科學(xué)。這三個(gè)子系統(tǒng)中兩兩相互交織，又構(gòu)成三個(gè)交叉系統(tǒng)，如圖21所示 人 人機(jī) 人環(huán)境 人機(jī)環(huán)境 機(jī) 機(jī)環(huán)境 環(huán)境 圖21人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖 根據(jù)系統(tǒng)學(xué)的第一定律，系統(tǒng)的整體屬性不等于部分屬性之和，其具體情況取決于系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)協(xié)同作用的程度，因此，對(duì)人機(jī)工程學(xué)而言，即需要對(duì)人機(jī)環(huán)境每個(gè)部分的屬性進(jìn)行深入的研究，又需要對(duì)人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及其屬性進(jìn)行研究，以達(dá)到整體優(yōu)化的目的。 總體上，人機(jī)工程學(xué)由以下兩個(gè)學(xué)術(shù)研究方向構(gòu)成； （1）研究和試驗(yàn) 確定工程設(shè)計(jì)所必須知道的有關(guān)人的特性具體特征參數(shù)。 （2）應(yīng)用和工程 設(shè)計(jì)宜人化的用品、工具、機(jī)器、環(huán)境程序、工作任務(wù)等。1．人的特性的研究 人是人機(jī)系統(tǒng)中最重要的、最活躍的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是最難控制的環(huán)節(jié)。對(duì)人的特性的研究，是人機(jī)工程學(xué)的基礎(chǔ)。人的特性研究可大體歸納為以下九個(gè)方面。 (1)人體尺寸及人體測(cè)量技術(shù) 人體尺寸包括靜態(tài)尺寸和動(dòng)態(tài)尺寸。研究人體尺寸及人體測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)科是人體測(cè)量學(xué)。 (2)人體的力學(xué)性能 人體力學(xué)性能包括人在各種狀況下，其質(zhì)量特性、質(zhì)心位置、肢體運(yùn)動(dòng)速度、人的體力和耐力等參數(shù)的變化規(guī)律。研究人體力學(xué)性能的基礎(chǔ)學(xué)科是人體生物力學(xué) (3)人的勞動(dòng)生理能力 人的勞動(dòng)生理功能包括人的體力負(fù)荷、腦力負(fù)荷、人體反應(yīng)及疲勞機(jī)制等內(nèi)容。研究人的勞動(dòng)生理功能的基礎(chǔ)學(xué)科是勞動(dòng)生理學(xué)。 (4)勞動(dòng)中人的心理過(guò)程 主要研究勞動(dòng)中人的心理調(diào)節(jié)特點(diǎn)、心里反射的機(jī)制、心理負(fù)荷及疲勞的心理機(jī)制等內(nèi)容。研究勞動(dòng)中人的心理過(guò)程的基礎(chǔ)學(xué)科是勞動(dòng)心理學(xué)。 (5)人的信息傳遞功能 主要研究人對(duì)信息的接受、傳遞、存儲(chǔ)、加工和輸出的能力及其機(jī)制，為系統(tǒng)的系統(tǒng)編碼、信息顯示及控制裝置的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。研究人的信息傳遞能力的基礎(chǔ)學(xué)科是工程心理學(xué)。 (6)人的可靠性 主要研究人在正常情況下產(chǎn)生失誤的可能性，為系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)提供依據(jù)。對(duì)人的可靠性的研究是人機(jī)工程學(xué)特有研究方向之一。 (7)人員選拔和訓(xùn)練 研究人的及本素質(zhì)的測(cè)試與評(píng)價(jià)、人員的選拔和訓(xùn)練等。 (8)人的動(dòng)作時(shí)間研究 研究人的操作動(dòng)作，尋求改善作業(yè)的途徑，進(jìn)行人的操縱動(dòng)作的合理設(shè)計(jì)。 (9)人體模型 研究人的數(shù)學(xué)模型、物理仿真模型、人體模板等。 2機(jī)的特性的研究 機(jī)的因素有很多，在此主要對(duì)機(jī)械、電氣系統(tǒng)進(jìn)行歸納，在一定程度上也有普遍代表性。這方面的基礎(chǔ)學(xué)科主要有機(jī)械、電子、電器、儀表、材料、建筑等工程技術(shù)學(xué)科。 機(jī)的特性的研究?jī)?nèi)容可概括為以下五個(gè)方面。 信息傳達(dá)技術(shù) 包括儀表顯示、聲音信息傳達(dá)、觸覺(jué)信息傳達(dá)、圖形符號(hào)傳達(dá)、編碼方法等。 操縱控制技術(shù) 包括操縱裝置、控制裝置、控制系統(tǒng)、鍵盤(pán)技術(shù)等。 安全保障技術(shù) 包括冗余性系統(tǒng)、機(jī)器保險(xiǎn)裝置、防止人的操作失誤及失職的設(shè)施、事故預(yù)警預(yù)防方法、救援方法、安全保護(hù)措施、機(jī)器的放錯(cuò)設(shè)計(jì)等。 動(dòng)力仿真技術(shù) 包括受控對(duì)象的動(dòng)力學(xué)建模、數(shù)學(xué)仿真技術(shù)、物理仿真技術(shù)等。 宜人化技術(shù) 主要是改善人的舒適性及使用方便性技術(shù)，如振動(dòng)機(jī)噪聲的控制和隔離，座椅及用具的宜人化設(shè)計(jì)等。3環(huán)境特性研究 環(huán)境是十分廣泛的概念，包括生產(chǎn)環(huán)境、生活環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境、室外環(huán)境、自然環(huán)境、人造環(huán)境等。概括起來(lái)，可以將環(huán)境歸納為兩種形式；一是空間形式，即占有一定空間，包圍在人的周圍，給人以影響；另一種是實(shí)踐形式，它在人的活動(dòng)過(guò)程中發(fā)生、發(fā)展和變化，并給人以影響。這兩種形式在某些情況下可隨客觀條件的變化而相互轉(zhuǎn)化。有時(shí)可用延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間的方法來(lái)彌補(bǔ)作業(yè)空間的不足；反正，也可以用作業(yè)時(shí)間的緊迫。 環(huán)境特性的研究?jī)?nèi)容可歸納為以下五點(diǎn)：（1） 作業(yè)空間 如場(chǎng)地、廠房、機(jī)器布局、作業(yè)線布置、道路及交通、緊急脫險(xiǎn)方法等。（2） 物理環(huán)境 包括噪聲、震動(dòng)、照明、溫度、氣壓、輻射等各種物理?xiàng)l件。 （3） 化學(xué)環(huán)境 包括有毒物質(zhì)、化學(xué)性有害氣體及水質(zhì)污染等。（4） 生物環(huán)境 包括細(xì)菌污染及原微生物污染。（5） 美學(xué)環(huán)境 如造型、色彩、背景、音樂(lè)等。4人機(jī)關(guān)系的研究（1） 人機(jī)系統(tǒng)功能分配 研究系統(tǒng)中人的功能與機(jī)的功能之間的聯(lián)系和制約條件，研究人機(jī)之間的功能分配方法。（2） 人機(jī)界面優(yōu)化匹配、人機(jī)界面優(yōu)化設(shè)計(jì)等方法。（3） 人機(jī)系統(tǒng)特性協(xié)調(diào) 研究機(jī)器的工作特性對(duì)操作之的身體、心理、文化素質(zhì)以及專業(yè)技術(shù)的要求，研究人的職業(yè)適應(yīng)性、事故傾向性等。（4） 人機(jī)系統(tǒng)的可靠性 研究人機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)方法。（5） 人機(jī)系統(tǒng)安全性 研究人機(jī)系統(tǒng)的安全性標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)方法、設(shè)計(jì)參數(shù)、以及典型安全防護(hù)技術(shù)等問(wèn)題。5人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究 研究人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的基本目的是為了獲得系統(tǒng)的最優(yōu)效果，即整個(gè)系統(tǒng)具有高的功效、高的安全性，對(duì)人有高的舒適度及很好的生命保障功能。最優(yōu)效果可概括為“安全、健康、舒適、高效”八個(gè)字。 人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究?jī)?nèi)容包括；系統(tǒng)總體性能的分析、評(píng)價(jià)：數(shù)學(xué)模型的建立：仿真技術(shù)的應(yīng)用；優(yōu)化設(shè)計(jì)方法等。 綜上所述，人機(jī)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容可以概括為：① 機(jī)器系統(tǒng)中直接有人操作或使用的部件，應(yīng)設(shè)計(jì)成便于操作者有效使用，以保證人機(jī)系統(tǒng)的工作效能達(dá)到最優(yōu)。② 從保證人的安全、健康和舒適和高工作效率出發(fā)，提出環(huán)境控制和安全保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)要求。③ 人機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。 自人類社會(huì)開(kāi)始，就有了原始的人機(jī)關(guān)系——人與器物的關(guān)系。原始人狩獵用的棍棒、石塊或投槍，其尺寸、重量總是與人的體能相適應(yīng)。大約兩千四百多年以前的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就出現(xiàn)了第一部科技匯編名著《考工記》，它的歷史與科學(xué)價(jià)值遠(yuǎn)文中外。 第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期以蒸汽機(jī)的廣泛使用為標(biāo)志，以機(jī)器為主題的工廠取代了以手工勞動(dòng)為主體的手工工廠。生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了根本變化，從手工進(jìn)入了機(jī)械時(shí)代，這一時(shí)期，法國(guó)在紡織業(yè)機(jī)械上使用了穿孔卡片進(jìn)行程序控制和英國(guó)設(shè)計(jì)蒸汽機(jī)的調(diào)速器為代表，開(kāi)始實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)。于此相適應(yīng)，人機(jī)工程學(xué)開(kāi)始由經(jīng)驗(yàn)逐步上升為科學(xué)。德國(guó)學(xué)者進(jìn)行了著名的肌肉疲勞試驗(yàn)，他通過(guò)測(cè)量流經(jīng)人體的微電流的變化對(duì)