人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程的過去、現(xiàn)在與未來(編輯修改稿)
2025-07-14 00:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 展和被控對象的不斷復(fù)雜化，必然會把計算機引入到人機環(huán)境系統(tǒng)中來。因此，人機環(huán)境系統(tǒng)工程(學)應(yīng)發(fā)展為人計算機機環(huán)境系統(tǒng)工程(學)這樣一個新的含義，它也可寫作人機（或計算機）環(huán)境系統(tǒng)工程(學)。綜上所述，從天上到地下，從陸地到海洋，從軍事到民用，在這些相當廣泛的不同領(lǐng)域里，都提出了一個人們共同關(guān)心的問題：在各種特殊環(huán)境下，如何用科學的辦法來使人和機器（或計算機）進行有機結(jié)合，以發(fā)揮其最大效能？人機環(huán)境系統(tǒng)工程(學)正是適應(yīng)這方面的需要而登上科學技術(shù)舞臺的。人機環(huán)境系統(tǒng)工程(學)，它從總體觀念出發(fā)，將人、機器（或計算機）、環(huán)境看作是一個相互作用、相互依賴的超巨系統(tǒng)（圖1），并運用系統(tǒng)工程的方法，合理地安排系統(tǒng)中每一個布局，以獲得系統(tǒng)的整體最優(yōu)化。圖1 人機環(huán)境系統(tǒng)示意圖二、人機環(huán)境系統(tǒng)工程(學)的研究范疇人機環(huán)境系統(tǒng)工程(學)的研究對象是人機環(huán)境系統(tǒng)。這里所稱的“人”，是指作為主體工作的人；所稱的“機”，是指人所控制的一切對象的總稱，它大至一個飛船或一架飛機，小至微小環(huán)境、個人裝備等；所稱的“環(huán)境”，是指人、機器（或計算機）共處的特殊條件，它既包括物理因素的效應(yīng)，也包括社會因素的影響。人機環(huán)境系統(tǒng)工程(學)把“人”、“機”、“環(huán)境”看作是系統(tǒng)的三大要素。并通過這三大要素之間的信息傳遞、信息加工和信息控制等作用，組成一個非常復(fù)雜的超巨系統(tǒng)（圖1）。很顯然，對任何一個系統(tǒng)來說，系統(tǒng)的總體性能不僅取決于各組成要素的單獨性能，而且更重要的是取決于系統(tǒng)中各要素的關(guān)聯(lián)形式，也即信息的傳遞、加工和控制的方式。例如，金剛石和石墨的化學成分都是碳元素，但由于兩者的原子排列、結(jié)構(gòu)組合不同，卻導(dǎo)致了截然不同的物理性能，這些淺顯的道理，當然已為人們所共知。同樣，在人、機、環(huán)境的總體結(jié)合上，情況更是如此。人體本身是一個巨系統(tǒng)，機器（或計算機）也是一個巨系統(tǒng)，再加之各種惡劣環(huán)境的影響，因而便構(gòu)成了人機環(huán)境這個超巨系統(tǒng)。面對這樣龐大的系統(tǒng)，如何實現(xiàn)它們之間的最優(yōu)組合呢？人機環(huán)境系統(tǒng)工程(學)，正是從“系統(tǒng)”的總體高度出發(fā)，一方面既注意研究人、機、環(huán)境各要素本身的性能，另一方面卻更重視研究這三大要素之間的相互關(guān)系、相互作用、相互影響，以及它們的協(xié)調(diào)方式，并借助系統(tǒng)工程的科學成就，引導(dǎo)人們有條不紊地找到最優(yōu)組合方案，使人機環(huán)境系統(tǒng)的總體性能達到最佳狀態(tài)。這種最佳狀態(tài)一般都應(yīng)滿足安全、高效、經(jīng)濟等指標。舉例來說，飛船的座艙壓力，究竟多大合適？是二分之一個大氣壓力好呢，還是三分之一個大氣壓力好？人們對此也曾進行過分析。但這種分析，由于沒有采用一套科學方法，今天看來，就顯得比較粗糙。為什么呢？我們知道，如果與通常采用的一個大氣壓力相比，飛船座艙采用二分之一個大氣壓力，對航天員來說，不會造成缺氧；而且，由于與外界的壓力差小
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