人类工程学———门协调人与工具、环境的交叉学科，本文主要内容关键词为：工程学论文,人与论文,学科论文,人类论文,环境论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、人类工程学简介
人类工程学（Human Factor，在美国汉译报章中均译为人类工程学），是一门发现人的行为、能力、限度和特点的信息、规律、并把这些发现用于指导工具、机器、产品系统的设计；用于确定工作任务和环境，以便在人使用这些设施时安全、经济、舒适、有较高的效率，并能适应使用者——人类的限度。简单地说，人类工程学就是研究人和工具（包括机器、设备、控制系统）、环境之间如何协调地结合的一门交叉学科。这一学科成果应用范围很广。例如设计一个汽车仪表板，使驾驶员能方便地读和操作，而不必拉紧脖子，使肌肉的疲劳达到最小状态，这就是人类工程学关心的内容。由于这一学科的研究课题都是直接应用于厂商，对提高产品在市场中的竞争十分有效。因此，其研究很易与市场经济结合，这方面的研究成果很受厂商重视。尽管我国许多学者从未接触过这门学科，但在实际上，我们使用的产品，我们仿造和生产的产品都已在极大范围内使用了人类工程学的研究成果或应用了人类工程学的基本原理。例如汽车仪表板的设计、计算机健盘的布局，甚至于连椅子的式样，高矮等等都与人类工程学有着不解之缘。有些产品的设计我们认为是天经地义，殊不知这些设计正是应用了人类工程学的研究成果。
在经济发达国家中，尤其是一些大型的、经济实力雄厚的公司都在雇佣人类工程学人材以开发产品。据笔者亲自经历，美国苹果公司（生产Macitosh计算机）就专门要求俄亥俄大学工业和系统工程系向该公司推荐既懂人类工程学又懂计算机的研究生。美国3M公司材料制造部门几乎年年都将各种样品交由俄亥俄大学工业和系统工程系进行研究。
在国内，许多学者已听说过工程心理学(Engineering Psychology)，或知识工程学(Cognitive Engineering)，其产生与发展正是受到人类工程学的影响。尽管工程心理学，或知识工程学是受人类工程学的影响而产生的，但他们却存在着很大的不同。例如，前面所举到的汽车仪表板例子中，对工程心理学或知识工程学来说，他们关心的是人脑的信息处理能力，他们并不是简单地比较两种可能的设计，他们并不看重应用，而着眼于建立一种人的行为的理论。因此，假说在工程心理学中往往是重要的。
在英语中还有一个词Ergonomics，在英美词典中，二者含义相同，均为人类工程学，实质上还有所差别。在美国，Ergonomics学科的学术活动，仍归在Human Factor Society（人类工程学学会）之下。
二、我国人类工程学的现状
在我国，类似的学科有不同的称呼，例如人机工程学、人体工效学、人—机—环境系统工程、技术和工业工程学。我国的人机工程学着重于机器对人的适应；人体工效学着重于人的特性、素质以及怎么产生最好的工作效率的研究；人—机—环境系统工程内容远远超出了上述全部内容，涉及人的特性、机器特性、环境特性以及彼此之间关系的研究，它不仅包括国外的人类工程学的内容，还包括了部分实验心理学或知识工程学的内容；而技术和工业工程学包括的内容则更广了，人类工程学仅是其中的一个分科，工业工程还包括可靠性工程、质量管理、生产管理、项目管理、设施规划和物流系统等等。相对于我国上述的类似学科也都有各自组织起来的学会，如人体工效学学会，中国系统工程学会下属的人—机—环境系统工程专业委员会，技术与工业工程学会等等。这些学会将来是否会合并、归口，这属于后话了。
从我国的研究情况看，人体工效学（或人的特性方面）的研究，包括人体生理代谢功能的研究分析、手的控制特性、眼的控制行为模型、人体血液循环、人体上肢模型、人的行为、能力的测试与定量化评定、人员的心理素质测评、人的可靠性研究、人的肌肉疲劳的测定等等方面。它的研究内容类似于国外Ergonomics所侧重的领域。国内关於机器的特性、环境的特性研究包括降低能源消耗，各种防护措施的综合评价，环境下的有害辐射，气体的测定和控制等等。关于人—机—环境的关系研究包括人—机—环境的相互影响与可靠性研究、安全分析与评价。用得较多的领域是交通系统、国防武器系统，以及冶金、矿山、水电系统中操作人员的安全和工效的研究。
尽管这类学科在我国起步较晚，但由于该学科应用范围极广，它涉及的学科知识也是多方位多层次的，随着国民经济的发展，该门学科必定会蓬勃兴旺。
三、人类工程学的研究领域
美国的人类工程学学会已有数十年历史，已开了38届年会。它的研究领域包括：(1)从宇航、飞机设计、座舱设置、飞行员的素质，到计算机系统的设计、键盘的设计、屏面显示、光标控制等领域：(2)各种自动装置、指示灯、报警系统的设计；(3)通讯系统中电话服务系统接通持续时间的改进、通讯煤介的改进等；(4)交通运输领域高速公路系统的设计，先进的交通管理、交通信息的形式，驾驶员的事故与疲劳分析等；(5)各种产品的设计如何以用户为中心；(6)环境管理、安全装置、人的错误操作与医疗设备的设计；(7)疲劳、工作负荷与安全等。除此之外，对人眼、人手、肌肉、感觉、听力等等领域的研究也是人类工程学研究的一个重要方面，例如手腕的速度和加速度的质量效应，又如利用力敏电阻评价手用工具啮合的设计等等，很接近于我国的人体工效学；为老人而设计的新技术；书写、讲话、接触式的屏面等等输入技术；警告标志、警告方式的研究；感觉和认识的过程研究，如脑半球的感觉技能，人对迎面驶来的汽车的感觉等等；在认识过程中年龄差别的确定；不同的人对技能获得的能力。各种醒目标牌、商标、目标、图形的实验设计和评价也是美国人类工程学家关心的内容。
在波兰有两个主要的Ergonomics项目。一个是为设计者研制的Ergonomics数据库，包括人的测量、生物机械学、感觉和视力器官、听力和运动等各方面的数据都存放在数据库中。第二个项目是关于在一个最适宜的环境下，与计算机操作者或须用视力观察的单元有关的肌肉骨架的应变、视力的紧张和应力的因素分析。这两个设施都属于波兰劳动和社会政策部下属的劳动保护中央研究院。现在，他们的研究领域集中在：(1)将使用现代技术的人的心理和体力的变化，与组织、时间顺序和气候因素一起作为工作的环境退行考虑；(2)在人—机系统的分析和设计中，发展方法和工具相集成的人类工程学(Ergonomics)；(3)为病、残、老人的工作和生活进行设计。并且华沙的人类工程学委员会还准备设立奖励制度奖励有成就者。此外，波兰开设实用人类工程学产品市场，分别在波兰、瑞士和其他一些国家展览这类工业产品及个人防护设备。
此外，值得一提的是有关Virtual Reality技术，钱学森教授将之翻译成“临境”技术。这是一种由计算机综合的三维环境，让参与者经验与控制某些模拟的物质部件，并可与其他参与者发生相互作用。人类工程学利用Virtual Reality技术从事健康、安全、工作空间的模拟等等。这一领域的尖端项目是国家先进的驾驶模拟系统。美国国家高速公路安全管理署(NHTSA)在1992年宣布，国家先进的驾驶模拟系统(NADS)将在1996年完成。该装置价值3200万美元。地点设在伊阿华大学，该装置完成时，可提供操作者模拟车辆运行。人类工程学家可利用这一世界级的设施进行地面交通运输安全性的模拟实验，以使交通车辆在设计阶段就更加完美，而不必总是由人类工程学者去事后弥补漏洞。据称，该系统在几个方面都远远超过德国现有的模拟系统。此外，一些小型的人类工程学设计、教学软件则早已在美国流行。
标签：工程学论文;