一、概念和定義

人機工程學是一門新興的綜合性邊緣學科，它是人類生物科學與工程技術(shù)相結(jié)合的學科。目前，國際上尚無統(tǒng)一的術(shù)語，北美多采用“人因工程學（Human Factors Engineering）”或“人體工程學（Human Engineering）”，歐洲采用“人類工效學（Ergonomics）”，蘇聯(lián)喜用“工程心理學（Engineering Psychology）”，日本則命名為“人間工學”；我國采用“人類工效學”，而工程技術(shù)學科領(lǐng)域則多采用“人機工程學”。命名不同，其研究方向也有不同的側(cè)重點，但在大多數(shù)實際應用中，可將上述術(shù)語視為同義詞。從工程設(shè)計角度出發(fā)，本書主要采用“人機工程學”這個術(shù)語。個別之處，按照流行的習慣用語，采用“人類工效學”或“人因工程學”。目前，對人機工程學的定義有著不同的提法，其含義基本類似。國際人類工效學學會（IEA）的定義：研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素，研究人和機器及環(huán)境的相互作用，研究在工作中、生活中怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學科。國際勞工組織（ILO）的定義：應用有關(guān)人體的特點、能力和限度的知識來設(shè)計機器、機器系統(tǒng)和環(huán)境，使人能安全而有效地工作和舒適地生活?！吨袊髽I(yè)百科全書》的定義：研究人和機器、環(huán)境的相互作用及其合理結(jié)合，使設(shè)計的機器和環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特點，達到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。因此可以認為，人機工程學是按照人的特性來設(shè)計和優(yōu)化人、機、環(huán)境系統(tǒng)的科學。其主要目的是使人能安全、健康、舒適和有效地進行工作。其中，系統(tǒng)的安全可靠，尤其是人的安全與健康，應列為首位考慮的問題。

二、人機工程學的研究對象

1．人—機—環(huán)境系統(tǒng)指由相互作用、相互依賴的人—機—環(huán)境三個要素組成的復雜集合體。簡稱為人機系統(tǒng)。人是指系統(tǒng)的操作者或監(jiān)控者；機是泛指人所使用和控制的一切工作對象，包括各類硬件和軟件。其中，硬件是指系統(tǒng)中的實體設(shè)施，包括機械、設(shè)備、建筑物、工器具和用品等；軟件是相對于硬件的各種程序和過程的總稱，包括與系統(tǒng)運行、操作有關(guān)的文件和數(shù)據(jù)等；環(huán)境是指對人和機發(fā)生影響的環(huán)境條件，包括物理化學環(huán)境因素（如溫度、照明、噪聲、空氣質(zhì)量等）和社會環(huán)境因素（如協(xié)同作業(yè)、工作制度、人際關(guān)系等）。人機系統(tǒng)涉及人—機關(guān)系、人—環(huán)境關(guān)系、人—人關(guān)系，以及機—環(huán)境關(guān)系、機—機關(guān)系、環(huán)境—環(huán)境關(guān)系等。2．人—機關(guān)系電子設(shè)備的顯示系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是否適應于人的生理、心理特點，將對電子設(shè)備的可使用性產(chǎn)生很大的影響。其中包含機宜人和人適機兩個方面，二者相互依存、相互影響、相互制約，設(shè)備設(shè)計時需按照人機工程的原理和準則，使二者合理匹配。1）機宜人是指使機器系統(tǒng)適應人的生理、心理特性。例如，顯示的各種信號、字符應有良好的認知度，顯示器布置應符合人的視覺生理要求；控制系統(tǒng)的設(shè)置和控制器的布置應考慮作業(yè)方式、作業(yè)空間、作業(yè)程序，工具、器具的尺寸、力度、結(jié)構(gòu)、形態(tài)適合操作者需要；顯示—控制系統(tǒng)安裝載體（控制臺、模擬屏）的尺寸及作業(yè)空間應符合人體尺寸的要求等，使人能安全、舒適地使用機器，能充分發(fā)揮人的功能。2）人適機是指當機器的結(jié)構(gòu)受種種條件的制約，難以全面適應人的特點、人的習慣或人的一般技能，而需對人的因素進行限制和訓練，讓人去適應機的要求，使人機系統(tǒng)發(fā)揮最佳效能。3．機—環(huán)境關(guān)系物理、化學環(huán)境對電子設(shè)施有不同程度的影響，設(shè)備設(shè)計時需考慮設(shè)備的環(huán)境適應性，進行環(huán)境防護性設(shè)計。4．人—環(huán)境關(guān)系作業(yè)人員所處的物理化學環(huán)境，例如，噪聲、粉塵、電磁輻射，還涉及微氣候、照明、色彩等環(huán)境，對人體會產(chǎn)生不同程度的影響。環(huán)境條件若不符合人體的生理、心理要求，不僅會對人體健康帶來影響，而且還會促使作業(yè)疲勞的形成，影響作業(yè)效率，產(chǎn)生誤判斷、誤操作，甚至導致事故的發(fā)生。5．機—機關(guān)系一個系統(tǒng)大多由若干設(shè)備組成，設(shè)備與設(shè)備間接口的匹配和協(xié)調(diào)，對設(shè)備本身潛能的發(fā)揮以及系統(tǒng)運行的可靠性會產(chǎn)生影響，其接口包括機械設(shè)備間的接口、機—電接口、電—電接口、各種物理量與電量的接口、電量與信息的接口等。6．人—人關(guān)系相關(guān)人員的協(xié)同作業(yè)是保證系統(tǒng)正常運行的必要條件，然而，涉及作業(yè)的效率和安全的要素，不僅涉及流程，還涉及許多人之間的社會環(huán)境因素，例如，管理制度，管理與被管理關(guān)系、人際關(guān)系、人員選拔與培訓等。由于人的個體差異（性格、氣質(zhì)、能力、習慣、文化水平等），人的自由度較大，從而會影響人的可靠性。因而，需要以各種運行規(guī)范、安全規(guī)范、管理制度、企業(yè)文化等，來協(xié)調(diào)人與人之間的職責和相互關(guān)系。7．環(huán)境—環(huán)境關(guān)系工作人員和機器所處的局部環(huán)境，會受到周圍大環(huán)境的影響，例如，鄰近工業(yè)設(shè)施所產(chǎn)生的噪聲、振動、粉塵、電磁場及各種輻射；大氣污染以及雷擊等。為保證所期望的微環(huán)境的相對穩(wěn)定，必須根據(jù)周圍大環(huán)境的情況采取相應的防護措施。在上述涉及人—機—環(huán)境系統(tǒng)的諸多關(guān)系中，機—機關(guān)系，機—環(huán)境關(guān)系，環(huán)境—環(huán)境關(guān)系一般屬于技術(shù)設(shè)計范疇；而人—機關(guān)系，人—環(huán)境關(guān)系，人—人關(guān)系則屬于人機工程設(shè)計需考慮的問題。

審核編輯 黃昊宇