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第四章人体的神经系统.................................37
第五章人的信息处理系统...............................47
第六章工作地设计....................................67
第七章信息显示......................................77
第八章控制器........................................95
第九章人---计算机介面..............................111
第十章重体力劳动...................................123
第十一章搬运.......................................143
第十二章疲劳........................................151
第十三章脑力负荷....................................165
第十四章照明........................................181
第十五章噪音........................................197
第十六章微气候......................................219
第十七章环境污染与环境保护..........................235
第十八章安全生产....................................251
第一章概述
第一节人类工效学的定义
人类工效学是一门新兴的边缘学科,它作为一门独立的学科已有四十多年了.人类工效学这一名称是根据英文"
Ergonomics"
翻译过来的,"
这个词是由两个希腊词根组成的,ergo是出力,工作的意思,nomics是正常化,规律的意思.因此Erginomics的含义是人的工作规律问题.也就是说,这门学科是研究人在生产和工作中合理地,适度地劳动的问题.
在我国,这门学科尚处于初创阶段,所用名称也不一致.除用人类工效学这一名称外,也用工效学,人机工程等其他名称.
国际工效学会给人类工效学下的定义为:
"
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各种因素,研究人和机器及环境的相互作用条件下,在工作中,家庭中和休假时,怎样统一考虑工作效率,人的健康,安全和舒适等达到最优化的问题."
我国在<
<
中国企业管理百科全书>
>
中,对人类工效学所下的定义为:
研究人和机器,环境的相互作用及其结合,使设计的机器和环境系统适合人的生理,心理等特点,达到在生产中提高效率,安全,健康和舒适的目的."
关于人类工效学还有许多其他的定义,我们不在此一一赘述.从上面的定义我们可以看出,人类工效学是研究人,机器,环境三者之间的关系,以便使人工作,学习,生活的更有效,更安全,更舒适的一门介于心理学,生理学,人体测量学,工程技术和管理之间的边缘学科.
第二节人类工效学的内容
由于人类工效学涉及到人的工作,学习和生活,因此人类工效学的内容非常多.概括起来,主要包括以下几个方面:
1人的能力.这包括人的基本尺寸,人的作业能力,各种器官功能的限度及影响因素等.对人的能力有了了解,才可能在系统的设计中考虑这些因素,使人所承受的负荷在可接受的范围之内.例如,人的短期记忆容量是七个元素左右,在系统的设计中如果某一工作对人的短期记忆有要求,就不能超过这一限度,否则人将会遗忘过多的信息,导致错误的发生.再比如人在直立时向上推举的平均最大力是人体重的100%,对人体无伤害的最大举力是15%左右.若某一工作的负荷超过这一值,不仅会影响人的工作效率,甚至会影响人的身心健康.
2人--机交往."
机"
在这里不仅仅代表机器,而是代表人所在的物理系统,包括各种机器,电子计算机,办公室,各种自动化系统等等.人类工效学的座右铭是"
使机器适合于人"
.在人--机交往中,人类工效学的重点是工作地,各种显示器和控制器的设计.随着电子技术的进步和电子计算机的普及,人--计算机交往的研究在人类工效学中占有越来越重要的地位.
3环境对人的影响.人所在的物理环境对人的工作和生活有非常大的影响作用,因此,很自然地,环境对人的影响是人类工效学的一个重点内容.这方面的内容包括:
照明对人的工作效率的影响,嗓音对人的危害及其防治办法,音乐,颜色,空气污染对人的影响等等.
第三节.人类工效学的目的
人类工效学的目的有三个:
第一,使人工作得更有效;
第二,使人工作得更安全;
第三,使人工作得更舒适.这三个目的有时是相一致的.例如一种新机器可能比旧机器的效率更高,更安全,更舒适.但是在许多情况下,这三个目标是相矛盾的.一种更安全,更舒适的操作方法可能比旧方法效率要低些.某一新机器可以使人工作的更舒适,但增加的效率可以不足以补偿增加的投资等.这个矛盾的解决显然取决于人与机器的相对重要性,取决于人所处的时代,环境等.
在远古时代,由于机器(工具)的稀少,环境的恶劣,人的生命的艰难,人不得不无条件地使自己适应机器(工具)和环境.人们改进工具的主要目的是为了更高的效率,以抵御环境和敌人生存下去.使用工具时的安全和舒适是不在人们的考虑之中的,人们决不会为了舒适而放弃某一种更先进的工具.
我们可以设想在理想的未来社会,机器和环境将绝对地服从于人.人的安全与舒适将是系统设计中最重要的位置,人可随心所欲地改变他所处的物理系统和环境以满足他的需要.效率将是一个次要问题.
我们既不是生活在远古时代,也不是生活在理想社会之中.因此有时人不得不适应于机器与环境,有时我们可以改造机器和环境使之更好地服务于人.这使得人类工效学者的工作充满着矛盾和挑战.
西方社会比我们发达,生活水平比我们高,因此在那里工效学更强调人的重要性,教科书中的宗旨为:
使机器适合于人(Fittingthetasktotheman).我国当前生活水平还比较低,生产力也比较落后,在很多地方是人适应于机器.但是随着人们生活水平的提高,人的价值将越来越高,人类工效学作为一门学科也将越来越受到重视,人类工效学对人的工作和生活将发挥越来越大的影响.
第四节.人类工效学的发展历史
自从人类诞生以来,就存在着人机关系问题.随着人类的进步,人在不断地改造环境,改造工具,以便使自己在工作时能够更安全,健康,舒适,使工作效率更高达到优化.但这些改进分布在人类漫长的进步过程中,都比较零散,具体,还不足以使人类工效学成为一门科学.人类工效学逐步成为一门科学还是近一百年的事,其发展可以归纳为三个阶段:
一.启蒙阶段
虽然在1884年德国学者莫索(A.Mosso)就在人进行劳动时,将人体通以微电流,通过电流的变化测量人体的疲劳程度,但我们认为,人类工效学作为一门科学形成于本世纪初,主要应归功于泰勒和吉尔布雷思.
1898年美国人泰勒(F.W.Taylor)从提高工作效率的角度出发,对装卸工使用的铁锹进行了研究.他发现每次铲运的重量在10公斤左右时,劳动效率最高.因此他设计了许多大小不同的铁锹,以适应装卸不同的物料.在此以后,他还进行过搬运生铁的研究,通过制定每次的搬运量,搬运速度,休息时间,使作业者充分发挥劳动潜力,从而提高工作效率.
1911年美国人吉尔布雷思(Frank.Gilbrith)对建筑工人砌砖进行了研究,通过去掉砌砖动作中的无效动作和辅助装置,使砌砖工人每小时的砌砖数由过去的每小时170块提高到350块,大大提高了砌砖工人的工作效率.
在泰勒和吉尔布雷思工作的基础上,形成了时间和动作研究这样一门学科.虽然时间和动作研究本身并不是人类工效学,但其思想与人类工效学已非常接近.
二.正式形成时期
第二次世界大战期间,一些国家,特别是英国和美国,大力发展各种新式武器装备.由于片面地注重了工程技术方面的研究,忽视了对使用者操作能力的研究和训练,因此遇到了许多问题.以飞机为例,由于座舱及仪表的显示位置设计不当,经常造成驾驶员读仪表或操作错误,进而发生事故.另外许多操作在战斗时不灵活,使飞机命中率降低等.经过分析发现这些事故的原因可归结为:
(1)显示器,控制器的设计没有充分考虑人的生理特性,心理特性,致使仪器的设计和配置不当,不能适应人的要求;
(2)操作人员缺乏训练,不能适应复杂机器系统的操作要求.这些原因引起了决策者和工程师们的高度重视.工程师们开始感到人的因素在设计中是一个不可忽视的重要条件.要设计一个好的现代化设备,只具备工程技术知识是远远不够的,还必须了解设备的使用者的生理的和心理等方面的知识.于是在第二次世界大战后不久,人类工效学作为一门新兴的边缘学科正式形成了.各种人类工效学会,如国际人类工效学会和美国人类工效学会相继成立.
三.飞速发展时期
进入七十年代以后,随着电子技术的进步和计算机的广泛应用,操作系统对人的要求越来越高,系统中考虑人的因素也显得越来越重要.特别是美国三里岛核电站事件的发生,对人类工效学的发展起了很大的推动作用.
1979年3月28日凌晨4点,在美国宾夕法尼亚洲哈里斯柏格附近的三里岛核电站,一个临时的障碍引起该核电站一号机组供水系统和发动机自动关闭.在零点几秒之后,系统中建立的予备保险系统开始正常工作,提供新的供水系统.紧接着四个关键性的错误一起发生了,以从末有过的事实证明人在复杂系统中的表现是多么重要.
第一个错误发生在故障发生之前.予备供水系统的管道被维修工人关闭了.而这个维修工人从此就没有上班.结果是核反应中心由于得不到循环冷水的供应以排除它的热量.温度开始升高,并把周围的冷水变成蒸汽.压力迅速升高.
但是预备保险系统继续正常工作.圆形棒下降到反应堆使核反应程序放慢.压力释放闸打开了以释放在主冷却系统中产生的蒸汽.当压力下降到低于警戒水平后,自动释放闸收到了关闭的信号.正象在一个热循环系统中当屋内温度达到了一定的温度时,热循环系统就自行关闭一样.在这时,第二个错误发生了.由于闸门失灵,这个闸门并没有关闭.
在发动机关闭的一分钟之内,三里岛核电站的操作人员正在试图从无数的红灯,警报中猜测到底发生了什么事.虽然根据他们过去受训的经验他们对事故有一个大概的了解,但有一个信号使他们误入歧途.压力释放显示器显示的是命令状态,而不是实际状态.操作人员以为压力释放闸是关闭的.这是第三个关键性的错误.
同时,予备的自动保险系统继续工作.一个紧急水泵自动打开,开始向系统提供系统急需的冷却剂.在这里,操作人员做出了一个决定使也许是
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