《人因工程学》课后复习思考题答案郭伏、钱省三主编第一章
一、简述人因工程学的定义。
答：人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成
的系统，也可以简称为人一机系统。为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。
二、人因工程学的发展历程经历了哪几个阶段？
答：
发展史
萌芽时期（20 世纪初期）人因工程人因工程人因工程学的发展时期（1960 年以后）
1.人因工程学的萌芽时期 20 世纪初，美国人泰勒(科学管理的创始人)进行了着名的铁铲实验和时间研究实验，他还对工人的操作进行了时间研究，改进操作方法，制定标准时间，在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究，创立了通过动素分析改进操作动作的方法。在这一时期，德国心理学家
闵斯托伯格倡导将心理学应用于生产实践，其代表作是《心理学与工业效率》，提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。 20 世纪初，虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽，但人机关系总的特点是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器。由于机器进步很快，使人难以适应，因此大量存在着伤害人身心的问题。 2.人因工程学的兴起时期这一阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之前。第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景。该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。自1924 年开始，在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达 8 年的“霍桑实验”，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。实验得到的结论是工作效率不仅受物理的、生理的因素影响，还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。 3.人因工程学的成长时期这一阶段包括第二次世界大战至 20 世纪 60 年代。二战以前，人与机器装备的匹配，主
要是通过选拔和培训，使人去适应机器装备。二战期间，由于战争的需要，首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研究与应用，使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段。 1945 年第二次世界大战结束时，本学科的研究与应用逐渐从军事领域向工业等领域发展。并逐步应用军事领域的研究成果来解决工业与工程设计中的
问题。此外，美国、日本和欧洲的许多国家先后成立了学会。为了加强国际间交流，1960 年正式成立了国际人类工效学会(IEA)，标志着该学科已经发展成熟，该组织为推动各国的人因工程发展起了重要作用。 4.人因工程学的发展时期 20 世纪 60 年以后，人因工程学进入了一个新的发展时期。这个时期人因工程学的发展有三大基本趋向。（1）研究领域不断扩大。研究领域扩大到：人与工程设施、人与生产制造、人与技术工艺、人与方法标准、人与生活服务、人与组织管理等要素的相互协调适应上。（2）应用的范围越来越广泛。人因工程学的应用扩展到社会的各行各业，包括人类生活的各个领域，如衣、
食、住、行、学习、工作、文化、体育、休息等各种设施用具的科学化、宜人化。（3）在高技术领域中发挥特殊作用。高技术与人类社会往往产生不协调的问题，只有综合应用包括人因工程在内的交差学科理论和技术，才能使高技术与固有技术的长处很好结合，协调人的多种价值目标，有效处理高技术社会的各种问题。
三、人因工程学的研究内容是什么？
答：人因工程学的研究包括理论和应用研究两个方面。但学科研究的总趋势还是侧重应用。其主要内容可概括为以下 8 个方面： (1)研究人的生理与心理特性。人因工程学系统地研究人体特性，如人的感知特性、信息加工能力、传递反应特性；人的工作负荷与效能、疲劳；人体尺寸、人体力量、人体活动范围；人的决策过程、影响效率和人为失误的因素等。
(2)研究人机系统总体设计。人机系统的效能取决于它的总体设计。系统设计的基本问题是人与机器之间的分工以及人与机器之间如何有效地进行信息交流等问题。 (3)研究人机界面设计。在人机系统中，人与机相互作用的过程就是利用人机界面上的显示器与控制器，实现人与机的信息交换的过程。研究人机界面的组成并使其优化匹配，产品就会在功能、质量、可靠性、造型及外观等方面得到改进和提高，也会增加产品的技术含量和附加值。
(4)研究工作场所设计和改善。工作场所设计包括工作场所总体布置、工作台或操纵台与座椅设计、工作条件设计等。 (5)研究工作环境及其改善。作业环境包括一般工作环境，如照明、颜色、噪声、振动、温度、湿度、空气粉尘和有害气体等，也包括高空、深水、地下、加速、减速、高温、低温及辐射等特殊工作环境。 (6)研究作业方法及其改善。人因工程学主要研究人从事体力作业、技能作业和脑力作业时的生理与心理反应、工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负荷及能量消
耗、工作与休息制度、作业条件、作业程序和方法；研究适宜作业的人机界面等等。 (7)研究系统的安全性和可靠性。人因工程研究人为失误的特征和规律，人的可靠性和安全性，找出导致人为失误的各种因素，以改进人机环境系统，通过主观和客观因素的相互补充和协调，克服不安全因素，搞好系统安全管理工作。 (8)研究组织与管理的效率。人因工程学要研究人的决策行为模式；研究如何改进生产
或服务流程；研究组织形式与组织界面，便于员工参与管理和决策，使员工行为与组织目标相适应等。
四、人因工程学有哪些研究方法？
答：（一）调查法调查法是获取有关研究对象资料的一种基本方法。它具体包括访谈法、考察法和问卷法。（1）访谈法。是研究者通过询问交谈来收集有关资料的方法。（2）考察法。通过实地考察，发现现实的人一机一环境系统中存在的问题，为进一步开展分析、实验和模拟提供背景资料。（3）问卷法。是研究者根据研究目的编制一系列问题和项目，以问卷或量表的形式收集被调查者的答案并进行分析的一种方法。（二）观测法观测法是研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象来认识研究对象的一种方法。这种方法是在不影响事件的情况下进行的，观测者不介入研究对象的活动中，因此能避免对研究对象的影响，可以保证研究的自然性和真实性。（三）实验法实验法是在人为控制的条件下，排除无关因素的影响，系统地改变一定变量因素，以引起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。实验法分为两种，实验室实验和自然实验。实验室实验是借助专门的实验设备，在对实验条件严加控制的情况下进行的。自然实验也对实验条件进行适当控制，由于实验是在正常的情境中进行，因此，实验结果比较符合实际。
实验中存在的变量有自变量、因变量和干扰变量三种。自变量是研究者能够控制的变量，它是引起因变量变化的原因。因变量应能稳定、精确地反映自变量引起的效应，具有可操作性；能充分代表研究的对象性质，具有有效性。同时尽可能要求指标客观、灵敏和定量描述。干扰变量按其来源可分为个体差异、环境条件干扰及实验污染三个因素。（四）心理测量法心理测量法（也叫感觉评价法）是运用人的主观感受对系统的质量、性质等进行评价和判定的一种方法，即人对事物客观量作出主观感觉评价。心理测量对象可分为两类，一类(A)是对产品或系统的特定质量、性质进行评价，如声压级、照明的照度及亮度、空气的干湿程度等评价
；另一类(B)是对产品或系统的整体进行综合评价，如舒适性、使用性、居住性、工作性等。（五）心理测验法心理测验法是以心理学中有关个体差异理论为基础，将操作者个体在某种心理测验中的成绩与常模作比较，用以分析被试心理素质特点。测验必须满足以下两个条件:第一，必须建立常模。常模是某个标准化的样本在测验上的平均得分。第二，测验必须具备一定的信度和效度，即准确而可靠地反映所测验的心理特性。（六）图示模型法图示模型法是采用图形对系统进行描述，直观地反映各要素之间的关系，从而揭示系统本质的一种方法。这种方法多用于机具、作业与环境的设计和改进，特别适合于分析人机之间的关系。在图示模型法中，应用较多的是三要素图示模型。这是一种静态图示模型，把人和机的
功能都概括为三个基本要素。人的三要素是中枢神经系统、感觉器官和运动器官；机具的三要素是机器本体、显示器和控制器。图 1-1a 为三要素图示模型形式；图 1-1b 为驾驶员汽车图示模型(宫胁)示例(P14)。此外，动态图示模型有方框图和流程图等。
五、实验室实验和自然实验各有何特点？
答：⑴ 实验室实验是借助专门的实验设备，在对实验条件严加控制的情况下进行的。由于对实验条件严格控制，该种方法有助于发现事件的因果关系，并允许人们对实验结果进行反复验证。缺点是主试严格控制实验条件，使实验情景带有极大的人为性质，被试意识到正在接受实验，可能干扰实验结果的客观性。⑵自然实验也叫现场实验，在某种程度上克服了实验室实验的缺点。自然实验虽然也对实验条件进行适当控制，但由于实验是在正常情况中进行，因此，实验结果比较符合实际。但是，由于实验条件控制不够严格，有时很难得到精确的实验结果。
六、社么是效度？什么事信度？人因工程研究方法为什么要保证效度和信度要求？
答：1.效度。效度是指研究结果能真实的反映所评价的内容。可从不同角度研究效度，应用比较广泛的是内部效度和外部效度。（1）内部效度。是指研究中各变量间确实存在着一定的因果关系。（2）外部效度。外部效度是指某一研究的结论能够在多大程度上推广和普及到其他的人和背景中去。 2.信度。信度指的是研究方法和研究结果的可靠性，即多次测量的结果保持一致性的程度。实际研究中通常用一致性系数法、等值性系数法、内部一致性系数法来估计信度。在人机环境系统中，人的行为受很多因素影响，很不容易测试。而人因工程学的研究成果或间接地应用于生产和生活实
际，其研究质量将对实践产生显着的影响，因此，要准确地揭示人机环境系统的规律性，必须使所用的研究方法具有可靠性（信度）和有效性（效度）。研究方法的效度、信度是评价研究方法科学性的重要标准。在开展研究的同时，要注意所选研究方法的信度和效度，并对研究成果进行总结、评价和改进。
七.机具的研究步骤有哪些？
答：1.确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的，然后找出实现目的的手段，即赋予机具一定的功能。 2.人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进行比较，以充分发挥各自的特长。 3.模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本质。 4.分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分析。 5.模型的实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可以在上述分析数据的基础上制作出机具的模型，再由人使用该机具模型，反复实验研究。 6.机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并进行具体的设计和改进。
八.简述人因工程学与人体工程学的关系.。
答：人体生理学、心理学、人体测量学、解剖学、生物力学、医学等，是人因工程的重要基础学科。其中心理学、人体测量学、生理学与人因工程学的关系更为密切。医学与生理学对人因工程的作用是很明显的。许多人因工程学的问题，若要深入探究其
原理与机制，就需要从人体解剖特点和人体生理过程进行分析。心理学与人因工程的研究对象、内容和方法存在着很多共通性。心理学关于人的信息加工研究的成果，可为人因工程学提供科学原理和设计参数。人的任何工作和行为都离不开心理活动。人体测量学主要研究静态结构性人体测量尺寸数据和动态功能性人体测量数据。生物力学主要研究人体运动及受力情况，人与机器、工具间受力关系。
第二章
1．简述神经系统的构成与主要功能。 2．简述中枢神经系统的协调作用。 3．简述感觉系统的分类及构成。 4．简述脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点。 5．人的心理因素（精神状态）可分为几个方面。 6．什么是能力？影响作业者能力的因素是什么？ 7．什么是产能？人体补充 ATP 的过程有那几种方法？ 8．何为动机？简述动机与需要，动机与工作效率的关系。 9．简述行为科学种主要的“激励动机学说” 。 10．什么是情绪？人的典型晶须状态可分为哪几种？ 1．答：神经系统是由包括脑和脊髓的中枢神经以及遍布全身各处的周围神经所组成。功能：神经系统是人体的主导系统，全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下互相影响，互相
协调，以保证人体的统一及其与外界环境的相对平很，并且使集体的以适应多变的环境，同时也调节着机体内环境的平衡。 2．答：中枢神经的协调作用是通过胼胝体来完成的。两个大脑半球通过胼胝体连接起来，结构上是相同的，功能上是统一的。 3．答：感觉系统分为视听触动味嗅等系统。每种感觉系通过主要由三部分构成：一是直接接受刺激的部分；二是传入神经，又称感觉神经；三是神经中枢，特别是大脑皮层感觉区。 4．答：脑力劳动使心率减慢，但特别紧张时，可引起舒张期缩短而使心跳加快、血压上升，呼吸平率提高、脑部充血而四肢及腹腔血液减少，脑电脑土的频率加快，血糖一般变化不大或稍有增加，对尿量无任何影响，仅在极度紧张的脑力劳动时，尿中的磷酸盐的含量才有所增加。 5．答：5 各方面:一性格、二能力、三动机、四情绪、五意志。 6．答：能力是指那些直接影响活动效率，使活动顺利完成的个性心理特征。影响因素：素质，只是，教育，环境和实践活动。 7．答：产能就是鸡肉活动室，及细胞中的 ATP 与水结合，在 ATP 酶的催化下迅速分解成二磷酸腺苷（ADP）和无机磷(Pi)，并释放 29.3kj 的能量。补充 ATP 的方法有三种：一磷酸原（ATP-CP）系统；二乳酸能系统；三有氧氧化系统。 8、动机
是由目标或对象引导、激发和维持个体活动的一种内在心理过程或内部动力。动机是一种内部的心理过程，不能直接观察，但可通过任务选择、
努力程度、对活动的坚持性和语言表达等外部行为间接推断出来。通过任务选择可以判断动机的方向和目标，通过努力程度和坚持性判断打击强度大笑，动机必须有目标，目标引导个体行为方向，并且提供原动力。需要是机体内部的一种不平衡状态，人的动机是在需要的基础上产生的，当某种需要没有得道满足时，就会推动人很去寻找满足需要的对象，从而产生动机。而动机与工作效率的关系主要表现为动机强度与工作效率的关系上。动机强度越高，工作效率越高。 9．、主要的激励动机学说有以下三种：（1）、赫兹伯格的双因素理论，其中保健因素相当于需要阶段论的前三个阶段的需要，激励因素相当于后两个阶段的需要，保健因素起不到激励效率的作用。（2）、利克特的集体参与理论，认为员工受到信赖，得到鼓励，参与管理和决策才能激励效率（3）、弗鲁姆的期望理论。认为人的行为是对目标追求的结果，这个过程不是简单的情绪表现，而是理性的决策，人的需要是多种多样的，既包括经济动机也包括非经济动机。 10、情绪是人对客观事物的
态度体验及相应的行为反应，它是以个体的愿望和需要为中介的一种心理活动。可以分为心境激情和应激三种
第三章
1、简述微气候的构成要素及其相互关系。答：微气候是指生产、生活过程中现场所处的局部环境中的气候状况，包括下列 4 个最重要的参数：空气气温、空气湿度、气流速度
（风速）、热辐射条件。有的参考文献还增加一个参数:周围表面温度。微气候各要素之间的相互关系: 在人类作业或起居环境中，气温、湿度、热辐射和气流速度对人体的影响是可以相互替代的。某一参数的变化对人体的影响，可以由另一参数的相互变化所补偿。我们把微气候参数以及对冷热感觉有显着影响的微气候参数的各种组合的综合指标，称之为微气候指标，其中重要的组合有：空气温度和周围表面温度；空气温度、周围表面温度和气流速度；空气温度、周围表面温度、气流速度和相对湿度；空气温度、气流速度和相对湿度；空气温度和相对湿度。 2、简述人体基本热平衡方程式。答：人体单位时间向外散发的热量，取决于人体外表面与周围环境的四种热交换方式，即辐射热交换、对流热交换、蒸发热交换和传导热交换。人体的热平衡方程为：Qs ＝ Qm －W ± Qc ± Qr －Qe ± Qk 式中，Qs-人体的热积蓄或热债变化率（J/m2 h）； W -人体为维持生理活动及肌肉活动所做的功（J/m2 Qm-人体的新陈代谢产热率（J/m2 h）； h）；
Qc-为人体外表面与周围环境的对流换热率（J/m2 Qr-人体外表面向周围环境的传导换热率（J/m2 Qk-人体外表面向周围环境的辐射热传递率（J/m2
h）；
h）； h）； h）；“＋”表
Qe-人体汗液蒸发和呼出水蒸气的蒸发热传递率（J/m2 示人体得热，“－”表示人体散热。
人体的热平衡是动态的，当 Qs = 0 时，人处于热平衡状态，此时，人体皮肤温度在36.5℃左右，人感到舒适；当 Qs > 0 时，人感到热；当 Qs < 0 时，人感到冷。 3、人对微气候条件的主观感受有哪些?如何评价？答：人体对微气候环境的主观感觉，即心理上是否感到满意、舒适，是进行微气候环境评价的重要指标之一。一般认为，“舒适”有两种含义，一种是指人主观感到的舒适；另一种是指人体生理上的适宜度。比较常用的是以人的主观感觉作为标准的舒适度，它往往会影响到工作效率。其中包括，1. 舒适温度：所谓舒适温度是指某一温度范围而言。生理学上常用的规定是：人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感到的舒适温度。按照这一标准测定的温度一般是21℃± 3℃。2. 舒适湿度：舒适的湿度一般为 40
日批准、。 1998 年 10 月 1 日正式实施。该标准以工人 8 小时工作日平均能量代谢率（单位：kJ ／minm2）为基础进行劳动强度的等级划分，然后给出了不同劳动强度下，人体各种感觉状态（好，中、差、很差）的 WBGT 指数值。具体请参阅标准。 WBGT 指数评价标准
平均能量代谢率等级
WBGT指数/℃
好0 1 2 3 4 ≤33 ≤30 ≤28 ≤26 ≤25
中≤34 ≤31 ≤29 ≤27 ≤26
差≤35 ≤32 ≤30 ≤28 ≤27
很差 >35 >32 >30 >28 >27
注：表中“好”级的 WBGT 指数值是以最高肛温不超过38℃为限。 4.卡他度卡他度是指由被加热36.5℃时的卡他温度计的液球，在单位时间、单位面积上所散发的热量，单位
为 mcal/cm2s。卡他度一般用来评价劳动条件舒适程度。卡他温度计是一种测定气温、
湿度和风速三者综合作用的仪器。卡他度 H 可通过测定卡他温度计的液柱由38℃降到35℃时所经过的时间（T）而求得。 H = F/T
式中，H-卡他度（mcal/cm2s）； F-卡他计常数； T-由38℃降至35℃所经过的时间（s）。卡他度分为干卡他度和湿卡他度两种。干卡他度包括对流和辐射的散热效应。湿卡他度
则包括对流、辐射和蒸发三者综合的散热效果。一般 H 值越大，散热条件越好。工作时感到比较舒适的卡他度如表 2 和表 3 所示。表2 较舒适的卡他度劳动状况卡他度干卡他度湿卡他度轻劳动 >6 >18 中等劳动 >8 >25 重劳动 >10 >30
表3
不同卡他度下的人的感觉卡他度
热感觉干式很热热令人愉快凉爽冷 3 3～4 4～6 8～9.5 >9.5 湿式 10 10~12 12~18 18~20 >20
4、为什么必须综合评价微气候条件？答：研究微气候环境对人体的影响，不能仅考虑其中某个因素，因为构成微气候环境的各要素之间是相互作用，相互影响的。人进入作业或生活场所时，要受温度、湿度、风速和热辐射等多种因素的综合影响。因此，应综合评价微气候环境。
5、微气候环境的评价方法有哪些？各自有何特点？答：微气候环境的评价方法有
（1）不舒适指数。通过计算各种作业场所、办公室及公共场所的不适指数，就可以掌握其环境特点及对人的影响。不舒适指数不足之处是没有考虑风速。（2）有效温度（感觉温度）。有效温度是指根据人体在微气候环境下，具有同等主诉温热感觉的最低气流速度和气温的等效温标。它是根据人的主诉温度感受所制订的经验性温度指标。（3）三球温度指数（WBGT）。该法的特征是不用直接测量气流速度(其值已在自然湿球温度上反映了)。应该注意的是，在 WBGT 相同，但辐射热、湿度和空气流速不同时，人的生理反应不同。 6、什么是高温作业环境？高温作业环境分为几类
？答：一般将热源散热量大于 84kJ/（m2h）的环境叫高温作业环境。高温作业环境有三种基本类型：一是高温、强热辐射作业，其特点为气温高，热辐射强度大，相对湿度较低；二是高温、高湿作业，其特点为气温高、湿度大，如果通风不良就会形成湿热环境；三是夏季露天作业，如农民劳动、建筑等露天作业。 7、高温作业环境对人体有什么影响？如何改善？答：高温作业环境对人体的影响有以下四点（1）对消化系统具有抑制作用。人在高温下，体内血液重新分配，引起消化道相对贫血，由于出汗排出大量氯化物以及大量饮水，致使胃液酸度下降，会引起食欲不振、消化不良和胃肠疾病的增大。（2）对中枢神经系统具有抑制作用。高温热环境下大脑皮层兴奋过程减弱，条件反射的潜伏期延长，注意力不易集中。严重时，会出现头晕、头痛、恶心、疲劳乃至虚脱等症状。（3）导致水分和盐分大量丧失。在高温下进行重体力劳动时，平均每小时出汗量为 0.75～2.0L，一个工作日可达 5～10L。人体长时间持续受热，可使下丘脑体温调节功能发生障碍。由于出汗，大量水分丢失，以至水盐代谢失衡，血容量减少，机体热负荷过大，加重了心血管负荷，引起心肌疲劳，数年后可出现高血压、心肌受损及其他方面的慢性疾患。
（4）高温及噪声联合作用损伤人的听力。有文献对此进行专门报导，高温对人体语言听阈和高频听阈没有影响，但高温与噪声的联合作用不仅能加重噪声对人耳高频听阈的损害，也能提高人耳语频听阈。因此，降低高温环境温度可减轻噪声对工人听力的危害。改善方法：高温作业环境的改善应从生产工艺和技术、保健措施、生产组织措施等方面加以改善。（一）生产工艺和技术措施（1）合理设计生产工艺过程。（2）屏蔽热源。（3）降低温度。（4）增加气流速度。（二）保健措施（1）合理供给饮料和补充营养。（2）合理使用劳保用品。高温作业的工作服，应具有耐热、导热系数小、透气性好的特点。（3）进行职工适应性检查。因为人的热适应能力有差别，有的人对高温条件反应敏感。因此，在就业前应进行职业适应性检查。凡有心血管器质性病变的人，高血压，溃疡病，
肺、肝、肾等病患的人都不适应于高温作业。（三）生产组织措施（1）减小作业速度或增加休息次数，以此来减少人体产热量。高温作业条件下，不应采取强制生产节拍，应适当减轻工人负荷，合理安排作息时间，以减少工人在高温条件下的体力消耗。（2）合理安排休息场所。作业者在高温作业时身体积热，需要离
开高温环境到休息室休息，恢复热平衡机能。温度在 20～30℃之间最适用于高温作业环境下身体积热后的休息。（3）职业适应。对于离开高温作业环境较长时间又重新从事高温作业者，应给予更长的休息时间，使其逐步适应高温环境。 8、低温作业环境对人体有什么影响？如何改善？
答：低温环境对人体的影响，不仅取决于温度，还取决于湿度、气流速度，在低温高湿条件下，由于湿度的增加，衣服的热阻降低，使衣服起不到御寒作用，会引起人体肌肉痛、发炎，神经痛、神经炎，腰痛、风湿痛等各种疾患。而随着气流速度增加，人体通过空气对流散热量增加，而且温度越低，气流速度影响越大，有效温度降低量越大。低温环境条件下，首先影响人体四肢的灵活性，最常见的是肢体麻木。特别是影响手的精细运动灵巧度和双手的协调动作。手的操作效率和手部皮肤温度及手温有密切关系。手的触觉敏感性的临界皮温是10℃左右，操作灵巧度的临界皮肤温度是 12～16℃之间，长时间暴露于10℃以下，手的操作效率会明显降低。低温作业环境的改善，应做好以下工作：（1）做好采暖和保暖工作。应按照《工业企业设计卫生标准》和《工业企业采暖、通风和空气调节设计规范》的规定，设置必要的采暖设备。（2）提高作业负荷。增加作业负荷，可以使作业者降低寒冷感。但工作负荷的增加，应以不使作业者出汗为限。（3）个体保护。低温作业车间或冬季室外作业者，应穿御寒服装，并应采用热阻值大、吸汗和透气性强的衣料。（4）采用热辐射取暖。室外作业，若用提高外界温度方法消除寒冷是不
可能的；若采用个体防护方法，厚厚的衣服又影响作业者操作的灵活性，而且有些部位
又不能被保护起来。还是采用热辐射的方法御寒最为有效。
第四章
1.为什么说人眼的色彩感觉是生理物理过程？答：人的眼睛具有明暗视觉和色彩视觉。色彩视觉是明视觉过程，它产生于维状细胞的红敏细胞、绿敏细胞和蓝敏细胞，大脑根据
三种光敏细胞的光通量比例决定人眼的色彩视觉，所以说人眼的色彩感觉是生理物理过程。
2.某工作车间的面积是 10 平方米，均分成 10 格，测得各方格中心点的照度为：1751x、1251x、1151x、1001x、1151x、3451x、3601x、2551x、4001x、4001x。求平均照度，并
判断照度是否均匀？答：平均照度=
（1751+1251+1151+1001+1151+3451+3601+2551+4001+4001） \10=2391。照度均匀的标志是：场内最大、最小照度分别与平均照度之差小于等于平均照度的三分之一。该题中最大照度与平均照度之差=4001-2391=1610，最小照度与平均照度之差=23
91-1001=1390，两者均大于平均照度的三分之一，所
以该工作车间照度不均匀。 3.照明条件与作业效率和视觉疲劳有何关系？是否照度值越高，作业效率越高？答：照明对工作的影响，尤其表现在照明不好的情况下，人会很快的疲劳，工作效率低，效果差。照明不好，由于反复努力辨认，造成视觉疲劳。提高照明度
可以提高识辨速度和主体视觉，从而提高工作效率和准确度，达到增加产量，减少误差，提高产品质量的效果。但并不是照明度越高，作业效率越高。一般认为在临界照明度值以下，随着照明度的增加，工作效率迅速提高，效果十分明显；在临界照明度值以上，增
加照明度对工作效率的提高影响很小，或根本无所改善；当照明度值提高到使人产生眩光时，会降低工作效率。 4．照明与事故有何关系？答：在适当的照度下，可以增加眼睛的辨色能力，从而减少识别物体色彩的错误率；可以增强物体的轮廓立体视觉，有利于辨认物体的高低、深浅、前后及相对位置，使工作失误率降低，还可以扩大视野，防止错误和工伤事故的发生。 5．工业企业建筑物的照明有几种形式？人工照明按灯光和照射效果是怎样分类的？如何选择照明方式？答：工业企业的建筑物照明通常采用三种形式，即自然照明、人工照明和二者同时并用的混合照明。人工照明按灯光和照射效果，又分为一般照明、局部照明、综合照明和特殊照明。一般照明适用于对光线投射方向没有特殊要求、工作点较密集或者工作时工作地点不固定的场所；局部照明是为增加某一指定的照度而设置的照明；综合照明常用于要求照度高，或有一定的投光方向，或固定工作点分布较稀疏的场所；特殊照明应用于特殊用途，又特殊效果的各种照明。 6．按光源与被照物的关系，光源分为几种？答：按光源和被照物的关系，光源可分为直射光源、反射光源及透射光源三种。 7.什么是眩光？眩光如何产生的？有何危害？怎样防止和控制眩光？答：当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时，（1）人们就会感到刺眼，影响视度。这种刺眼的光线叫做眩光。（2）眩光按照产生的原因可分为直射眩光、反射眩光和对比眩光三种。直射眩光是由眩光源直接照射引起的，与光源的位置有关；反射眩光是物体与背景明暗相差太大所致。（3）眩光的视觉效应主要是使暗适应破坏，产生视觉后像，使工作区的视觉效率降低，产生视觉不舒适感和分散注意力，易造成视疲劳，长期下去会损害视力。（4）防止和控制眩光的措施主要有：①．限制光源亮度。②．合理分布光源。
③．光线转为散射。④．避免反射眩光。
⑤．适当提高环境亮度，减少亮度对比。 8.亮度分布有何要求？是否作业时间的亮度分布越平均越好？答:（1）照明环境不但要使人能看清对象，而且应给人以舒适的感觉。（2）
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境，是人感到愉快，动作变得活跃。四周昏暗时，在心理上会造成不愉快的感觉，容易引起视觉疲劳。但是亮度过于平均也不必要，亮度有差异，就有反差存在。工作和周围环境存在明暗对比的反差、柔和的阴影，心理上也会感到格外的满意。如果所有区间都是一样的亮度，将会产生一种单调、一律和漫不经心的感觉。因此要求视野内有合适的亮度分布，既有利于正确评定信息，又使工作环境不单调和有愉快的气氛。 9.如何对照明环境进行综合评价？答：从人机工程学对光环境的要求来看，不仅需要对光环境的各个单项影响因素进行评价，而更需要进行光环境的综合定量评价。此处介绍的是光环境指数综合评价法。（1）评价方法本方法考虑了光环境中多项影响人的工作效率与心理舒适的因素，通过问卷法获得主观判断所确定的各评价项目所处的条件状态，利用评价系统计算各项评分及总的光环境指数，以确定光环境所属的质量等级。评价方法的问卷形式可参考表 4-12（p84）。（2）评分系统对评价项目的各种可能状态，按照它们对人的工作效率与心理舒适影响的严重程度赋予逐级增大的分值，用于计算各个项目评分。各个项目的权重及各种状态的分值可列入表 4-13（p85）。（3）项目评分及光环境指数计算①．项目评分计算
第 n 个项目的评分按下式计算 s（n）= m 1
4
p (m )v (n, m ) / v (n, m )
m 1
4
，式中 s（n）
为第 n 个评价项目的评分，0s（n）100；p（m）为第 m 个状态的分值；v （n）为第 n 个评价项目的第 m 个状态所得票数。②．总的光环境指数计算
总的光环境指数可用下式计算 s= n 1
10
s ( n )w ( n ) / w ( n )
n 1
10
，式中 s 为光环境指数， 0
s100；s（n）为第 n 个评价项目的评分；w（n）为第 n 个评价项目的权重。（4）评价结果与质量等级项目评分及光环境指数的计算结果，分别表示光环境各评价项目特征及总的质量水平。各项目评分及光环境质量指数越大，表示光环境存在的问题越大，即质量越差。为了便于分析和确定评价结果，该方法中将光环境质量按光环境指数的范围分为四个质量等级，其质量等级的划分及含义如表 4-14 所示（86）。
第五章
5-1 简述色光三原色和颜色三原色的组成。为什么说色光的混合为加光
混合，而颜色的混合为减光混合？答：色光的三原色是红、绿、蓝，它们的混合是愈混合愈亮，其三原色等量相加得到白色光。颜色的三原色则是黄、青、品红，它们的混合是愈混合愈暗，三原色等量相加得到接近于黑色。 5-2 色彩有哪三个基本要素，他们的各自特点是什么？答：彩色（色彩）三要素：色调(Hue)、明度(Value) 、纯度(Chroma)。
头戴式耳机的人因工程学分析报告 专业：10工业工程 姓名: 陈玉辉 学号: 201000163013
目录 头戴式耳机的人因工程学分析报告 (1) 摘要 (3) 1. 引言 (3) 2. 耳机的使用分析 (4) 2.1使用伤害 (4) 2.2使用注意事项 (4) 3. 人耳的听觉分析 (5) 3.1人耳的生理构造 (5) 3.2人耳的听觉频率范围 (5) 4. 头戴式耳机设计 (6) 4.1头戴式耳机的材料选择 (6) 4.2头戴式耳机的头箍 (6) 4.3头戴式耳机的耳罩 (7) 5. 小结 (7) 参考文献： (8)
摘要 在现在的生活中，到处都可以看到耳机的身影，在家中、在室外、包括各种英语听力考试等等，都少不了耳机。耳机是个人音响，它的选择自然是个人问题，任何一个人的经验都是不能推而及广的。耳机的用途、使用耳机的时间和场所，自己的好恶，耳机的音质都是选择一副适合自己的耳机时所要考虑的。 早期的耳机没有考虑到人体舒适性的问题，设计多棱角分明，严重影响佩带的舒适性，因此很多朋友都对耳机不屑一顾。海绵的加入改善了这种情况，在耳塞上套入海绵套，能够有效地解决棱角对耳朵的伤害，同时也增强了耳塞的低频表现。随着工艺的改进，除了海绵以外，耳塞跟耳朵接触面的形态设计和材质也在悄悄起着变化。 本文就头戴式耳机这一产品在人因工程学上的应用情况加以分析调研，并针对其在人因工程学上的不足提出相应的改进意见。 关键词：耳机舒适性人因工程应用情况 1.引言 耳机通常被分为头戴式、耳挂式、耳塞式三种类型（如下图所示），其中对耳朵伤害最小的是头戴式和耳塞式两种。耳塞式耳机的好处在于贴近耳道，这样可以尽可能的隔绝外界的噪音，使得环境噪音竟可能的降低。但是，相对于耳塞式耳机，头戴式耳机舒适度要好的多。 耳机的舒适度是指佩戴耳机后没有因对耳朵夹持或挤压所造成的疼痛或难受，并让佩戴者感到舒适的程度。耳机的舒适度直接影响着佩戴者的健康，这也是耳机设计中非常重要的一个环节。 本文就头戴式耳机如何设计才能达到好的舒适度，提高耳机的性能，体现人性化设计的原则进行分析研究，并利用人因工程学的方法与原则对目前的几种主流的耳机设计进行相应的改善。
《人因工程》课程设计 题目：人因工程在交通信号灯中的设计与应用 学院：机电工程学院 专业班级： 14工业工程二班 姓名：汪长鑫王浩 学号: 1401040210 1401040222 时间： 14-15周 指导教师：吴海
摘要 现在交通安全对于我们的日常生活越来越重要，交通信号灯与我们的日常生活联系越来越紧密。交通信号灯的出现，使得交通得以有效管制，对于疏导交通流量，提高道路通行能力减少交通事故有明显效用。但是交通信号灯也存在以下几个问题，本次课程设计研究旨在发现设计及安装不合理的状况 1.传统红绿灯(全屏灯)每个方向一组，共四组。这种红绿灯控制简 便但是缺点是只适合小型城市，由于没有各灯的停留时间，极易造成驾驶员误判从而导致交通拥堵。 2.箭头型红绿灯每个方向三组，共十二组。这种红绿灯应用广泛， 该模式下各方向车辆行人只需要按照相应指示箭头通行，缺点是绿灯时间较短，等待时间长，驾驶者容易心理焦躁。 3.红绿灯倒计时显示器与信号灯颜色不一致。容易出现闯红灯 4.部分红绿灯是单灯，通过变换颜色来控制交通，这种单一刺激的 情况下（即只有颜色）感知觉系统所需要的时间会较长 针对发现的问题及缺陷，运用人因工程学方面的知识进行重新考察和设计，提出部分建议，对机动车、非机动车、人行横道信号灯及信号灯灯架中存在的缺陷进行重新设计，力求重新设计的道路交通信号灯在交通安全中发挥作用。 关键词：道路交通信号灯，不合理设计，误判，心理焦躁，闯红灯
Abstract Now the traffic safety of our daily life more and more important, traffic lights in touch with our daily life more and more closely. The emergence of the traffic lights, make traffic is effectively controlled, for facilitating traffic flow, improve road traffic capacity to reduce traffic accidents have obvious effect. But there are also several problems with traffic lights, the course design of study aims to find the status of the design and installation is unreasonable 1. The traditional traffic light lamp (full screen) each direction a group, a total of four groups. The traffic light control is simple but the downside is only suitable for small city, because there is no residence time of each lamp driver misjudgment caused by extremely easily lead to traffic jams. 2. The arrow lights three groups in each direction, twelve groups. Under this model is widely used at the traffic lights, the direction of traffic just need to follow the instructions of the corresponding arrow, the disadvantage is that green time is shorter, waiting time is long, the driver easy psychological anxiety. 3. The traffic lights countdown display and light color is not consistent. It's easy to have a red light 4. Part of the traffic light is light, through the change color to control
人因工程研究的现状及发展趋势 宋寒梅 （湖南大学机械与运载工程学院 20110407105） 摘要：以人因工程学科研究方向和对象范畴为基础，以2001年~2005年人因工程各研究领域发表文章关键词和主要相关杂志内容检索统 计为依据，通过对已检索文献的阅读和比较，分析了21实际最初五 年国内外人因工程学研究的内容和特征。对国内外人因工程研究的热点问题进行了比较分析，并对所用的研究方法及应用对象进行比较。最后，结合国内科学技术水平和社会环境发展现状，提出了人因工程学在我国的发展趋势，并对其今后的研究方向提出了建议。 关键词：人因工程学；研究方法；比较分析；研究热点 1.引言 人因工程学是近几十年发展起来的边缘学科，该学科从人的心理、生理等特征出发，研究人-机-环境系统优化，以达到提高系统效率，保证人的安全、健康和舒适的目的。人因工程研究领域涉及到几乎所有与“人”有关的系统。国外人因工程学科的发展经历了萌芽时期（科学管理），初始阶段（疲劳研究、人员选拔和培训）、成长阶段（人机界面设计）和发展阶段（应用领域和应用范围不断扩大）。我国的人 因研究比国外晚20年~50年，真正的发展是在1980年以后，主要以学习和引进西方人因工程理论和方法为主。 人类社会进入21实际，信息技术和制造技术的飞速发展改变着 人们的生活和工作方式，人的因素的影响和作用日益得到重视。与此
相关的人因工程学科在理论研究及应用上取得了丰硕的成果，新的研究领域不断诞生并发挥着重要的作用。本文通过对国内外人因工程研究成果进行对比分析，比较其研究内容和研究方法上的异同，明确研究热点，进而把握人因工程学科的发展方向。 2.国内外人因工程学研究现状 2.1国外人因工程学研究现状 一直以来，我国理论界对国外人因工程学研究规模和成果的分析鲜有涉猎，因此本文首先进行了大量的英文文献阅读与翻译的准备工作，并通过专家咨询、因子分析，最终确定与人因工程学研究、应用和相关的外文期刊。其次，统计了从2001年1月到2005年6月为止的共1416篇英文文献，对其内容进行了逐一分析、统一甄选和聚类。 总体来看，国外涉及人因工程研究的期刊较多，发表的论文旨在解决生产、生活中的实际问题，研究热点不断更新，适应社会经济发展，领导学术前沿。国外近五年人因工程研究内容包括人体研究、工作负荷与职业健康、作业环境研究、作业场所改善与作业方法研究、人因工程与行业研究、特殊人群研究、产品设计与评价、人机系统整体研究、组织和管理中的人因工程研究，以及人因工程项目成本绩效分析。图1描述了不同研究领域论文所占比重。
实验报告——迷宫实验 实验目的： 1、测定睁眼闭眼时学习效果的不同。 2、学习效果随实验次数的变化。 实验地点：杭州电子科技大学现代工业工程实验室（第9教学科研楼401-407室） 实验时间：实验仪器：EP713型迷宫实验 指导老师：蔡敏 实验人员： 所学专业姓名性别年龄籍贯2008级工业工程张永梅 1. 实验设计（必须） 本实验测量被试迷宫学习的学习曲线，学会的标准是连续三次不发生错误（即没有一次进入盲巷）走出迷宫，学习的效果用每遍内错误（走入盲巷）的次数和走一遍所用的时间为指标，并记录学会迷宫总共用的学习遍数。 变量控制（可选） (1) 实验仪器都是正常工作的，不存在差异性。 (2) 实验进行的外部条件（包括温度、亮度等）都是适宜的，假定其保持不变。 (3) 在实验进行前，已详细地向其解释实验操作过程，并事先熟悉、练习一遍，以排 除熟悉度对于动作稳定实验的影响。 对照设置（可选） A.测定睁眼闭眼时学习效果的差异 理论上控制其它的各种因素，将睁眼、闭眼作为实验中的唯一自变量，以准确反映其对因变量（所用时间和出错次数）的影响。
B.测定学习次数的增加对于学习效果的影响 让一名被试连续做多次实验，记录每次实验所用的时间以及出错的次数，分析实验次数的增加是否对学习效果产生影响。 2. 实验过程（必须） （1）将随机附件电源变换器输出插头插入仪器的电源伸入端，然后将电源变换器插入交流220V供电电网的插座 （2）合上仪器的电源开关，仪器数字显示的计时状态，使用者可按动N/T按钮选择仪器数字显示计时状态（）或计数状态（000） （3）拉出小抽板，拿出试笔，被试者手握试笔，试笔尽量和迷宫平面保持垂直，开始实验前，被试者作为第一次学习，应仔细观察迷宫的走道和盲道 （4）开始实验，将试笔在迷宫内滑动，计时器开始计时，如试笔进入盲道并到短点，计数器加1，当试笔到达终点时，仪器内的蜂鸣器鸣响，计时计数器停止工作，按动N/T按钮，数字显示实验时间和出错次数 （5）主试记录数据，被试取下眼罩 （6）按仪器的RET按钮，仪器复位，数字显示 （7）第二次实验，被试再一次观察迷宫的走道和盲道，作为第二次学习，然后按照第一次的步骤，再戴上眼罩，重复上一次实验 （8）被试连续三次无错误地走完整个迷宫后，即可根据实验数据绘制出时间曲线和出错曲线 3. 3. 实验结果（必须） 实验结果记录（必须） 实验结果记录如下表所示： 表1 闭眼时走完迷宫所需时间和错误次数随着学习次数的变化
人因工程学课程设计说明书 题目：学生宿舍公共洗漱室的 人机学研究与设计小组： 成员姓名： 班级学号： 完成时间： 成绩： （学校） （系别）
目录 《人因工程学》课程设计任务书 (1) 课程设计说明书 (2) 前言 (3) 一、选题的目的 (3) 二、选题的意义 (3) 三、设计程序 (3) 第一部分评析准备 (4) 一、实地调研考察 (4) 1.1、洗漱室实际情况及调查表 (4) 1.2、问卷结果整理 (8) 1.3、问卷结果分析 (16) 第二部分人机评价及改进准备 (17) 一、洗漱室的整体布局评价 (17) 2.1.1、门的宽度 (18) 2.1.2、门的位置 (18) 2.1.3．人均使用面积 (19) 二、水龙头的使用及其与水管材料评价 (19) 2.2.1 水龙头的清洁及损坏 (20)
2.2.2 水龙头的使用空间 (20) 三、水龙头的水流的评价 (20) 四、洗漱室水槽的评价 (21) 2.4.1、水池太浅 (22) 2.4.2、水槽的高度 (23) 五、晾衣绳的高度评价 (24) 六、洗漱室的灯光评价 (25) 七、地板湿滑积水评价 (28) 2.7.1 地板湿滑 (28) 2.7.2、地面积水 (28) 第三部分改进设计 (32) 一、洗漱室的空间布局的设计改进 (32) 二、洗漱室水槽的设计改进 (33) 三、洗漱室的排水系统 (35) 第四部分设计评价 (38) 总结 (39) 参考文献 (40) 附录 (41)
《人因工程学》课程设计任务书 一、设计题目 《学生宿舍公共洗漱室的人机学研究与设计》 二、设计任务 通过调研考察，分析现有学生宿舍洗漱室的人机关系是否合理，并结合所学《人因工程学》原理，对其进行调整设计，使得公共洗漱室能够得到更好地使用。
人因工程学试卷 一、填空题（10分） 1、美国的人因工程学命名多采用（）。 2、静态作业的特征是（），却很容易疲劳。 3、一般认为，短时间大强度体力劳动所引起的局部肌肉疲劳是（）所致。 4、疲劳不仅是生理反应，而且也包含着大量的（）和环境因素等。 5、视觉疲劳可以通过（）、反应时间与眨眼次数等方法间接测定。 6、我国的《工业企业噪声卫生标准》是基于作业者的（）提出来的。 7、彩色系列可以根据色调、饱和度和（）来辨别。 8、我国《工业企业设计卫生标准》规定，车间空气中的有害物质最高容许浓度采用 （）浓度表示法。 9、在工作日快结束时，可能出现工作效率提高的现象，这种现象称为（）。 10、视觉的明暗适应特征，要求工作场所的照度（），避免频繁的适应。 二、判断题（10分） 1、工效学研究应注意测试方法的有效性，有效性是指测试结果能一致的反映所评价的内容。（） 2、个体或小组测试法是一种借助器械进行实际测量的方法。（） 3、劳动强度不同，单位时间内人体所消耗的能量也不同。因此作业均可用能量消耗划分劳动强度。（） 4、气流速度对人体散热的影响呈线性关系，所以，当气流速度增加时，将会显著增加人体的散热量。（） 5、视力不仅受注视物体亮度的影响，还与周围亮度有关，当周围亮度与中心亮度相同时，由于缺少良好的对比度，视力最差。（） 6、某一瞬间亮度的主观感觉不如正常值的主观亮度感觉强，所以指示灯光常用短暂的强光刺激达到醒目的目的（）。 7、不用视觉的情况下，对垂直布置的控制器的操作准确性优于水平布置的。（） 8、意识层次模型将大脑意识水平分为５个层次，第０层次表明无意识或神智丧失，注意力为零；第１层次为意识水平低下，注意迟钝。因此，层次越高，意识水平越高，注意范围越广泛（）。 9、大强度作业时，氧需超过氧上限，这种作业不能持久。但作业停止后，机体的耗氧
人因工程学案例 积极的案例 1、过去路标牌是用一般的油漆作为涂料的，现在路标牌全部用反光油漆， 夜间司机可以借助路标牌反射自身车灯的光线，在很远的距离就可以看 见路标牌，提醒时间提前，使司机有更充足的准备时间。并且，该油漆 还有一个特点，就是反射光线是有特定方向的，司机只能看到自己车灯 的反射光。这样避免其他汽车光线产生的眩光伤害司机眼睛，使之不能 看清前面的路况。 2、肯德基麦当劳等快餐点的设施布置是很人性化的。例如洗手间水池一高 一低，考虑了儿童实际身高条件。另外，他们均设置了单人的就餐环境， 面向墙或窗外的餐桌适合单个顾客就餐，符合人的心理需要。 3、汽车是人因工程应用比较多的地方。首先座椅是根据销售地人群的实际 身体条件设计的，还具有调节功能，司机可以根据需要进行调节。其次， 汽车的紧急制动是用手来操作的，而脚只负责非紧急情况下的制动，由 于手动比脚踩要迅速的多，所以在紧急情况下，需要手动制动。 4、卫生间的设计应更多地考虑人的因素，当前流行卫生间装修，马桶的颜 色选褐色，蓝色等，但是人体的尿液是通过颜色来反映人身体是否有某 种疾病的，用彩色的马桶会掩盖尿液的颜色，从而不能及时发现身体的 疾病。 5、楼层日光灯的开关以前是灯绳控制的，这种开关的缺点是灯泡怀掉需要 更换时不知道开关是通的还是断的，未切断电源更换灯泡更容易造成危险。现在采用按钮式开关，可以一目了然地看到开关的通断情况，避免 上述危险的发生。更先进的开关还有声控式开关，这类开关仅在有声音 的情况下自动接通电源，声音消失自动切断电源。这样省去了人的操作， 而且更加节约能源。 6、手机是现代化的通信工具，但是在很多情况下手机来电铃声会打扰别人 的工作和休息，带有震动功能的手机就很容易避免这种问题。 7、在机动车道拐角出的建筑物通常会有圆角或斜角，对于要转弯的司机来说，看不见弯道的路况，容易发生事故，图 二布局，司机视野开阔，可以降低事故发生概率。 8、过去的笔记本是固定装订的，记不同课程的笔记不得不按照笔记本的顺 序记录，这样到复习时，各科笔记混在一起，非常不便。现在笔记本是 活页的，记笔记只需要拆下一张活页纸，到复习阶段，很容易把各科笔 记整理在一起便于阅读。 9、微软公司的word 文字处理系统非常人性化。其中它可以自动保存当前 所编辑的文档，在断电或电脑故障后还能提取最新的文档，不用从新编 辑所有文档。 10、城市里的步行街也考虑了盲人行走的需要，设置了盲人专用的道路，用有特殊纹路的瓷砖铺设，并且取消一切台阶，收到盲人的好评。 消极的案例 1、原西安交大管理学院大楼内，教室门上没有透明的玻璃窗，来上自习的 同学必须推开门才能看到该教室有没有空座位。这样打扰了室内同学的
课题：我校二楼食堂全触屏多功能售票机人因工程课程设计学院：长春工业大学机电工程学院 专业:工业工程 班级：100110班 姓名：常幸福（20100357）
人因工程课程设计 一、设计题目及其说明 (3) 二、调研与分析 (3) 三、方案构思、多方案的对比与抉择 (4) 四、设计说明 (5) ㈠、整体外形图(具体尺寸图参见附录) (6) ㈡、人机界面设计流程图 (6) 1、购票功能 (6) 2、充值功能 (8) 3、缴费功能 (9) 4、建行ATM取款机功能 (10) ㈢、设计说明 (10) 1、对多动能售票机整体外形的设计说明 (10) 2、人机显示界面的设计 (11) ⑴、字符形状和大小设计 (11) ⑵、显示屏亮度 (12) ⑶、文字信息 (12) ⑷、色彩功能分析 (13) 五、设计小结 (14) 六、参考文献 (15) 七、为下一届学弟学妹留的作业 (15)
一、设计题目及其说明 食堂全触屏多功能售票机 针对我校饮食中心二楼的人因工程分析与改善，根据我们的调研分析发现食堂存在诸多问题，二楼饮食中心每天前去吃饭的人相对其它楼层较多，尤其在开学初和每周一的时候总是有大量的学生在排队等候饭卡充值或者打印小票，看到此景会联想到科研楼取款机前也具有类似的情形，根据此种状况我们设计了食堂全触屏多功能售票机。它集合了打印小票、饭卡充值、电话缴费和ATM取款机的功能。 二、调研与分析 我校饮食中心二楼进过假期的维修改善后已经有了一定的进展，但是经过一学期的使用和调试，仍然还有许多不尽人意的地方。通过我们的实地考察，发现二楼食堂还有许多地方需要改善。诸如： 1、餐桌的高度设计就不是很合理，有的人必须的大幅度弯腰才能 吃到放在餐桌上饭； 2、餐桌的大小也不太合理，如果俩人互相坐对面只能放下餐盘， 其他的饮料或者碗碟就没有地方可放； 3、有的座椅也不符合人的臀部体型，有时坐着还容易向下倾斜滑 下； 4、餐桌椅的颜色太单一，没有给人留下美感，从而影响到食欲； 5、餐窗口的设计没有考虑到由于冬天天气冷会产生雾气，导致学 生看不清窗口里面摆放的是什么饭菜；
课 后 习 题 集 解 答 第一章 一、简述人因工程学的定义。 答：人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器 以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人一机系统。 为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。 二、人因工程学的发展历程经历了哪几个阶段？ 答：
发 世纪初期）萌芽时期（20 1940—人因工程学的兴起时期（1910 展 1.人因工程学的萌芽时期 20世纪初，美国人泰勒(科学管理的创始人)进行了着名的铁铲实验和时间研究实验，他还对工人的操作进行了时间研究，改进操作方法，制定标准时间，在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。 与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究，创立了通过动素分析改进操作动作的方法。 在这一时期，德国心理学家闵斯托伯格倡导将心理学应用于生产实践，其代表作是《心理学与工业效率》，提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。 20世纪初，虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽，但人机关系总的特点是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器。由于机器进步很快，使人难以适应，因此大量存在着伤害人身心的问题。 2.人因工程学的兴起时期 这一阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之前。第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景。该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器
的适应问题。 自1924年开始，在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验”，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。实验得到的结论是工作效率不仅受物理的、生理的因素影响，还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。 3.人因工程学的成长时期 这一阶段包括第二次世界大战至20世纪60年代。二战以前，人与机器装备的匹配，主要是通过选拔和培训，使人去适应机器装备。 二战期间，由于战争的需要，首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研． 究与应用，使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段。 1945年第二次世界大战结束时，本学科的研究与应用逐渐从军事领域向工业等领域发展。并逐步应用军事领域的研究成果来解决工业与工程设计中的问题。 此外，美国、日本和欧洲的许多国家先后成立了学会。为了加强国际间交流，1960年正式成立了国际人类工效学会(IEA)，标志着该学科已经发展成熟，该组织为推动各国的人因工程发展起了重要作用。 4.人因工程学的发展时期 20世纪60年以后，人因工程学进入了一个新的发展时期。这个时期人因工程学的发展有三大基本趋向。 （1）研究领域不断扩大。研究领域扩大到：人与工程设施、人与生产制造、人与技术工艺、人与方法标准、人与生活服务、人与组织管理等要素
《人因工程学》课程教学大纲 课程代码：010341001 课程英文名称：Human Factors Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：工业工程 大纲编写（修订）时间：2017.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 人因工程学是近几十年发展起来的一门交叉性应用科学，它研究的内容涵盖范围很广，与实际联系非常紧密，是一门很有应用价值的学科，是工业工程专业学生的一门必修课。 这门课主要研究人—机—环境这三者之间的相互关系，通过恰当的设计和改进这些关系，使工作系统获得满意的效果，同时保证人的安全、健康和舒适。 通过本门课程的学习，使学生能够了解人体的生理和心理特点，掌握工作场所环境评价的方法以及作业空间设计的原则等一些人因工程学的基本理论知识，并能通过在相关实验中亲自动手，形成一定的实践能力，为学生将来从事实际工作做准备。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过本课程的学习，使学生了解并系统掌握人因工程学所涉及到的相关知识，学会运用人因工程学的方式方法去解决实际问题。在教学过程中，旨在培养学生广阔的视野、从多学科角度去看问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生一种系统的观点和综合的能力，并通过实验环节的实际操作使学生增强实践的意识和能力。 （三）实施说明 1.本课程宜采用多媒体教学，以便更好地展示学科的研究成果、使用设备及应用案例。 2.教师应引导学生掌握人因工程学的基本概念，工作环境衡量指标的测定、评价和改善，体力工作负荷与脑力工作负荷的测定、疲劳的消除，并培养学生能够运用所学进行作业空间设计、人机系统与人机界面的设计与评价。 3.教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分学时，课时分配表可供参考。 （四）对先修课的要求 具备一定的数学、机械、管理、生理及心理等方面的基础知识并已修完相关课程。 （五）对习题课、实践环节的要求 结合所学内容安排1-2次习题，布置学生课后完成，巩固所学内容。 本课程共有8学时实验，实验环节的安排如下所示： 生理因素实验2学时 测定人在不同色彩及光强的闪光融合频率值；测定响度绝对阈限值。 反应时测试实验2学时 对声音和光信号左右手简单反应时测定；对不同光信号的选择反应时测定。 环境照明与生产效率关系测定实验2学时 描述等照度曲线；测定并计算平均照度；简单方法测定和估算反射率；描述照明—工作效率曲线。 环境噪声测定实验2学时 用HS5633B型通用声级计测量工业企业或周围环境的噪声值。 （六）课程考核方式 1.考核方式
第一章人因工程学概述 第一节学科概述 在人类的进化过程中，从最原始的完全依靠自然的生活（比如采集食物、狩猎以及逃避猛兽的追捕）到逐渐学会制作简单的工具，再到各种复杂工具和技术的发展。人类经历如此漫长的道路，才从原始社会发展到今天。现在，我们已经能够使用各种技术生产大量的产品和设备，其中包括我们的祖先所不可能想象的产品。在这个过程中，科学技术作为第一生产力发挥着至关重要的作用。然而技术发展与人的因素是不可分割的，他们的关系就是人们开始研究人因的起因。人们都有这样的经历，一些工具、装置、设备或机器的使用十分不方便，而只要稍加改动，用起来就会舒服的多。这些只是非常简单的人因工程学的应用。随着生产技术的发展和人类对于自身认识的加深，人因工程学学也越来越深入与技术融合再一起，同时也越来越深入地溶入人们的生活之中，例如在各种日常用品，家用摄像机、浴盆，电视机的遥控器等都非常典型地应用到人因工程学。下面将对人因工程学这门学科从总体进行认识并且较深入地理解几个比较重要的概念。 、人因工程学的定义 目前国际上对人因工程学有几种不同的称呼。美国称之为人因工程学（Human Factors），在欧洲工效学(Ergonomics)更为流行。有些学者称之为人类工程学（Human Engineering）、人机工程, 也有一些心理学家喜欢使用工程心理学（Engineering Psychology）的叫法。在具体的定义上，也没有统一。例如国际人机工程学会将人机工程学定义为：研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心里学等方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休息时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。中国企业管理百科全书将人机工程学定义为研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，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、健康和舒适的目的的学科。有些学者通过对于各种定义的归结，认为人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人-机-环境系统的科学。 我们认为人因工程学的定义应该结合人因工程学研究的核心、目标以及方法来给出。在研究重点上，人因工程学着重于研究人类以及在工作和日常生活中所用到的产品、设备、设施、程序与人之间的相互关系。研究重点在于人和通过设计来影响人。人因工程学试图改变人们所用的物品和所处的环境，从而使其更好地满足人的工作能力和限制，适应人的需要。在研究目标上，人因工程学有两个主要的目标：第一是为了提高工作的效率和质量，例如简化操作、增加作业准确性、提高劳动生产率等；第二是为了满足人们的价值需要，如提高安全性、减少疲劳和压力、增加舒适感、获得用户认可、增加工作的满意度和改善生活质量等。在研究方法上，人因的基本方法就是对人的能力、限制、特点、行为和动机等相关信息进行系统研究，并将之用于产品、操作程序及使用环境的设计。它包括对人本身和人对事物、环境等反应的有关信息的科学研究。这些信息是进行设计的基础，并且可以用来分析当设计有所变化时可能产生的影响。作为一门注重设计的科学，人因工程学还包括对设计的评价等方面。 综上所述，人因工程学可以简单地定义为：人因工程学是基于对人和机器，技术的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对于工具、机器、系统、任务、和环境进行合理设计，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性的一门工程技术学科。 作为一门工程技术，人因工程学不同于其他一般工程技术学科的一些要点
重庆理工大学 《人因工程学》课程设计报告 题目：基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价专业：工业工程班级111040802 小组成员: 指导老师:
时间：2014616 —62014620 课程设计任务书 班级111040802 姓名_________________ 一、课程设计的题目 基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价 二、课程设计主要解决的问题 （1）公交车扶手高度的问题分析以及改善_______________ （2）公交车扶手紧缺的问题分析以及改善_______________ （3）公交车扶手抓握不舒适的问题分析以及改善_________ 三、课程设计相关附件（如：表格、图纸、软件等） （1）公交车扶手的问题分析以及改善__________________ （2）关于公交车扶手的问题的调查问卷________________ （3）应用软件：auto CAD2007、WPS、VISIO _____________ 四、课程设计主要参考资料 （1）______________________ （2）刘焱，基于人机工程学的城市公交车设计方法研究
（3）______________ 五、任务发出日期：2014616完成日期：2014620 指导教师签字：___________________ 指导教师对课程设计的评语 指导教师签字:
目录 1.引言 (3) 2. 研究背景 (3) 3. 公交车扶手的问题 (4) 3.1问题一：扶手高高在上，乘客无可奈何 (4) 3.2问题二：无地儿可扶，扶手紧缺 (5) 3.3问题三：扶手设计不合理，抓握不舒适 (6) 4.分析与改善 (7) 4.1针对扶手高度问题 (9) 4.1.1扶手高度数据分析 (9) 4.1.2改善方案 (11) 4.2针对无地儿可扶，扶手紧缺问题 (12) 4.3针对扶手设计不合理，抓握不舒适问题 (13) 5. 改进方案的综合评价分析 (16) 6. ........................................................................ 设计体会16 参考文献 (17) 公交车扶手改善的设计
一名词解释 1. 掩蔽效应：不同的声音传到人耳时，只能听到最强的声音，而较弱的声音就听不到了，即弱声被掩盖了。这种一个声音被其它声音的干扰而听觉发生困难，只有提高该声音的强度才能产生听觉，这种现象称为声音的掩蔽。被掩蔽声音的听阈提高的现象，称为掩蔽效应 2. 人机界面：人与机之间存在一个互相作用的“面”，所有人机交流的信息都发生在这个作用面上，通常称为人机界面。 3. 大小编码：以相同形状而不同大小来区别控制器的功能和用途，这种形式的编码应用范围较小，通常在同一系统中只能设计大、中、小三种规格。 4. 局部照明：是指增加某一指定地点的照度而设置的照明。 5. 强度效应：是指光的刺激强度只有达到一定数量才能引起视感觉的特性。因此，可见光不仅可以用波长来表示，也可以用强度来表示。光的强度可用照射在某平面上的光通量，即照度来表示，其单位是勒克司 1．作业空间：人体在作业时或进行其他活动时（如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与休息等），人体自由活动所需要的范围。 2. 视野：指人眼能观察到的范围，一般以角度表示。视野按眼球的工作状态可分为：静视野、注视野和动视野三类。 3. 局部照明：为满足某些部位（通常限定在很小范围，如工作台面）的特殊需要而设置的照明。 4. 反应时指从刺激呈现，到人开始作出外部反应的时间间隔，也称为反应潜伏期。 5. 感觉阈值外界刺激都要达到一定的强度才能被人感受到，这一强度下的刺激量值称为该种感觉的感觉阈值。 1安全人机工程学：是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。 2、人机结合面：就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）。 3、人机功能分配：对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功能分配。（或“对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功能分配。”） 4、反应时间：人从接收外界刺激到作出反应的时间，叫做反应时间。它由知觉时间（ta）和动作时间(tg)两部分构成，即 T=ta+tg 。（或反应时间是指人从机械或外界获得信息，经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作所需的时间。）
理工大学 《人因工程学》课程设计报告 题目：基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价专业：工业工程班级111040802 小组成员： 指导老师：
时间：2014.6.16—62014.6.20 课程设计任务书 班级111040802 姓名 一、课程设计的题目 基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价二、课程设计主要解决的问题 （1）公交车扶手高度的问题分析以及改善 （2）公交车扶手紧缺的问题分析以及改善 （3）公交车扶手抓握不舒适的问题分析以及改善三、课程设计相关附件（如：表格、图纸、软件等）（1）公交车扶手的问题分析以及改善 （2）关于公交车扶手的问题的调查问卷 （3）应用软件：auto CAD2007、WPS、VISIO 四、课程设计主要参考资料 （1）郭伏，省三《人因工程学》 （2）焱，基于人机工程学的城市公交车设计法研究（3)《2010年国民体质监测公报》数据统计
五、任务发出日期：2014.6.16 完成日期：2014.6.20 指导教师签字： 指导教师对课程设计的评语 指导教师签字： 年月日
目录 1. 引言 (3) 2. 研究背景 (3) 3. 公交车扶手的问题 (4) 3.1 问题一：扶手高高在上，乘客无可奈 (4) 3.2 问题二：无地儿可扶，扶手紧缺 (5) 3.3 问题三：扶手设计不合理，抓握不舒适 (6) 4.分析与改善 (7) 4.1针对扶手高度问题 (9) 4.1.1扶手高度数据分析 (9) 4.1.2改善案 (11) 4.2 针对无地儿可扶，扶手紧缺问题 (12) 4.3 针对扶手设计不合理，抓握不舒适问题 (13) 5. 改进案的综合评价分析 (16) 6. 设计体会 (16) 参考文献 (17)
人因工程学期末考试简答题复习题目及答案 1. 造成人为失误的原因可分成哪大类？而降低人为失误的方法有那三大项？ 2. 如何从管理控制上减少工作时骨骼肌肉之伤害？ 3. 什么是反应时间？如何控制刺激信号以缩短反应时间？ 4. 生活中常见的水表显示装置的形式如下图所示。试分析其是否符合显示装置 设计的人机工程学原则。 5. 某小型零件装配在线坐姿工作的工作台为一类似于办公桌的矩形工作台，工 作台的一侧为输送待装件的输送带。工作台上有多种零件及工具沿工作台长度方 向一字摆开。试分析此工作场地布置的不足之处并提出改进措施。 6. 人在操作计算机时易产生眼睛干涩、身体疲劳等现象，导致工作效率降低。为 了舒适而高效的工作，请从人机工程学的角度分析其原因并提出你的一些建议。 7. 人因工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系，简述这三者的含义。 8. 人因工程学研究的目标有哪些？ 9. 一般情况下，人耳对多少Hz频率范围内的声音较敏感？ 10. 如何进行工作房间的色彩调节？ 11. 眩光的危害及控制措施？12. 作业位置与视距的关系？ 13. 建立人机系统评价的目的与原则？ 14. 开环人机系统的特征是什么？15. 什么叫系统评价？16. 人机系统设计的步骤？ 17. 简述工作场所通风的重要性及换气的方法？ 18. 描述你所熟悉的一个车间或办公场所的色彩环境，说明其特点和不足之处。 19. 请提出如何才能克服体力劳动中单调感的方法，并举出具体的应用例子。 20. 试比较感觉与知觉。 21. 简述感觉与知觉的区别与联系。 22. 确定作业姿势的因素有哪些? 23. 哪些情况下适合采用立位操作? 24. 立位工作有哪些缺点? 25. 哪些情况下适合采用坐姿操作? 26. 坐姿操作有哪些缺点? 27. 简述噪声的控制方法。 28. 照明条件与作业效率有何关系?是否照度值越高﹐作业效率越高? 29. 照度与事故有何关系? 30. 简述系统的功能。 31. 功能分配的一般原则是什么? 32. 信号显示有何特点? 33. 信号装置有什么作用? 34. 使用荧光屏显示信息有何优点? 35. 简述目标的视见度与呈现时间之间的关系。 36. 控制器为何要进行编码?常见的控制器编码方式有哪些? 37. 何谓控制–显示相合性? 38. 简述事故的特性。 39. 事故控制的主要方法和基本对策是什么? 40. 何谓系统安全分析? 41. 简述系统安全分析的基本内容。 42．对人体有影响的振动因素有哪些？ 43．请简述噪声控制方法 44．简述控制与显示系统的设计原则。 45．简述提高机器设备可靠性的方法。 46简述适应域与百分位的关系 47依据右图简答人机系统的运行过程 48照度和亮度的关系
课程设计说明书 课程名称：人因工程学 题目：火车硬座车厢方面的人机学研究 专业：工业工程 班级： 11-1 姓名：吴霞、赵航 学号： 2011022410、2011022422 指导教师姓名：耿雷祝荣欣鞠金艳 设计起止日期： 2013年12月16日—2013年12月27日
目录 一、设计题目及说明-------------------------------------------2 （一）题目------------------------------------------------1 （二）说明------------------------------------------------1 二、现状调研-------------------------------------------------2 （一）现状调查--------------------------------------------3 （二）调查问卷--------------------------------------------5三、调研结果分析--------------------------------------------11 （一）结果显示-------------------------------------------11 （二）结果分析-------------------------------------------12 四、改善方案------------------------------------------------14 （一）座椅改善-------------------------------------------14 1.1改善背景---------------------------------------14 1.2改善原理---------------------------------------14 1.3人的坐姿状态-----------------------------------15 1.4坐姿受力---------------------------------------16 1.5人体尺寸数据获得-------------------------------17 1.6具体尺寸设计-----------------------------------18 （二）热水供应系统设计-----------------------------------20 （三）茶几的改进-----------------------------------------21 （四）火车照明设计---------------------------------------21 （五）车厢内色彩设计-------------------------------------23 （六）行李架的改进---------------------------------------24 （七）车厢中小推车的改进---------------------------------24 （八）卫生间的改进---------------------------------------24 （九）火车车厢中的温度改进-------------------------------25 9.1影响分析---------------------------------------25 9.2具体改进措施-----------------------------------25 （十）车厢内部空气质量的改进-----------------------------26 五、结论----------------------------------------------------27 六、参考文献------------------------------------------------28
人因工程学试卷 一、填空题（15分，每题1分） 1、静态作业的特征是（），却很容易疲劳。 2、维持生命所必需的能量程为（）。 3、用能量消耗划分劳动强度，只适用于以（）为主的作业。 4、以能量消耗的相对指标评价劳动强度标准的典型代表是（）。 5、在工作日快结束时，可能出现工作效率提高的现象，这种现象称为（）。 6、疲劳不仅是生理反应，而且也包含着大量的（）和环境因素等。 7、视觉疲劳可以通过（），反应时间与眨眼次数等方法间接测定。 8、意识第Ⅱ层次是正常意识的（）。 9、不考虑特殊局部需要，为照亮整个假定工作面而设置的照明，称为（）。 10、把频率与强度的对应关系所表示的图形成为（）。 11、我国的《工业企业噪声卫生标准》是基于作业者的（）提出来的。 12、彩色系列可以根据色调、饱和度和（）来辨别。 13、我国《工业企业设计卫生标准》规定，车间空气中的有害物质最高容许浓度采用 （）浓度表示法。 14、狭义的人机系统是指（）。 15、视觉显示装置按显示的性质分类，可分为（）和指针显示两大类。 二、判断题（10分，每题1分） 1、各感觉器官对其感受信号变化的感觉，不仅取决于信号变化的绝对量，还取决于信号变化的相对增量（）。 2、静态作业的能量消耗不会超过氧上限，作业停止后，机体的耗氧量迅速降到安静状态时的耗氧水平（）。 3、色彩之间的区别主要以色调对比为主（）。 4、RMR和劳动强度指数Ⅰ主要反应体力劳动强度（）。 5、气流速度对人体散热的影响呈线性关系，所以，当气流速度增加时，将会显著增加人体的散热量（）。 6、综合温标WBGT能评价环境微气候条件，但有效温度是最简单和最适当的方法 （）。 7、提高照度值可以提高识别速度和立体感觉，从而提高作业效率，因此，增加照度值与作业效率的增长相关（） 8、耳塞和耳罩可以降低人耳对噪声的感觉，而有利于听清楚对方的谈话内容（）。 9、一般照明方式适用于工作地较分散或作业时工作地不固定的场所（）。 10、打开收音机开关，选择所需节目这一过程是人机对应连接（）。 三、名词解释（10分，每小题2分） 1.人因工程学 2.色彩调节 3.人机系统